Original Article
  • Investigation of Structural Response and Dynamic Load Transfer Characteristics of Blast Protection Plate–Cabin–Chair Structures according to Underbody Blast Location in a Military Vehicle

  • Tae Hun Kim*, Jang-Woo Han*, Woojin Park**, Yunki Gwak*†

  • *Department of Mechanical Engineering, Kumoh National Institute of Technology
    **SNT Dynamics

  • 군용 차량 하부 폭발 위치에 따른 방호판–캐빈–의자 구조의 구조 응답 및 하중 전달 특성 분석

  • 김태훈* · 한장우* · 박우진** · 곽윤기*†

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Abstract

Underbody blast loading induced by landmines and improvised explosive devices is one of the most critical threats to military vehicles and occupants. In this study, the effects of blast location on the structural response and dynamic load transfer characteristics of a military tactical vehicle were numerically investigated. A finite element model of the vehicle structure, including the blast protection plate, cabin floor, and seat structure, was developed using Abaqus/Explicit. Two representative blast scenarios were considered: a front-wheel underbody blast and a central underbody blast beneath the cabin. A 6 kg TNT equivalent charge was applied based on the STANAG 4569 Level 2 protection condition, and the blast loading was implemented using the CONWEP model. The time histories of reaction force and acceleration were extracted at the protection plate, cabin floor, and seat locations.


지뢰 및 급조폭발물에 의한 차량 하부 폭발은 군용 차량의 구조 안전성과 탑승자 생존성에 직접적인 영향을 미치는 주요 위협 요소이다. 본 연구에서는 군용 전술차량을 대상으로 하부 폭발 위치가 방호판, 캐빈 바닥 및 의자 구조로 전달되는 동적 하중 전달 특성에 미치는 영향을 수치해석적으로 분석하였다. Abaqus/Explicit을 이용하여 방호판, 캐빈 바닥 및 시트 구조를 포함한 차량 유한요소 모델을 구축하였으며, 폭발 조건은 STANAG 4569 Level 2 기준에 해당하는 TNT 6 kg 등가 폭발로 설정하였다. 폭발 하중은 CONWEP 기반 모델을 이용하여 구현하였고, 앞바퀴 하부 폭발 조건과 캐빈 하부 중심 폭발 조건을 비교하였다. 주요 평가 위치는 방호판, 캐빈 바닥 및 의자로 설정하였으며, 각 위치에서의 작용력 및 가속도 시간 이력을 분석하였다.


Keywords: 하부 폭발(Underbody blast), 군용차량(Military vehicle), 구조 응답(Structural response), 하중 전달(Load transfer), CONWEP, STANAG 4569

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Correspondence to

  • Yunki Gwak

  • Department of Mechanical Engineering, Kumoh National Institute of Technology

  • E-mail: yunki@kumoh.ac.kr