轻量化安全头盔的抗冲击性能

安全头盔制造商必须能够精准判定其产品如何在保护头部的同时分散冲击力。若缺乏精密测试设备，制造商可能无法精准模拟头盔在使用过程中可能承受的冲击力、几何载荷及其他冲击特性。

在军事领域，轻量化安全头盔对飞行员的重要性日益凸显，因为飞行员在执行任务时会经历高重力作用。

复合材料领域的最新技术发展提升了现代飞机的综合性能，但也让飞行员面临更为严苛的职业压力与耐力挑战。由于头盔需要承受紧急弹射时的冲击能量和气流冲击，因此必须在确保性能的前提下实现轻量化设计。

纺织复合材料结构凭借优异的成型性、低剪切刚度和易加工性，已在工程领域应用数十年。纺织复合材料结构是加固头盔外壳并实现轻量化的理想材料。

MIL-STD 87174A 标准对空军头盔测试程序作出明确规定。头盔外壳需精准满足各项关键指标方可通过测试。

为确定最合适的头盔结构，我们使用配备了半球形非仪表化锥形冲头（具有 60 度尖角）的 9450 冲击落锤试验系统。位于 9450 冲击落锤试验区域内的可调节高度支架用于放置不同周长的头模。

在进行合格 / 不合格穿刺冲击测试时，头盔壳体需与头模紧密贴合。每个头模配备金属腭板及电接触点，用于检测冲击过程中头盔壳体的穿透情况。

除合格 / 不合格冲击测试外，制造商可开展进一步评估以确定头盔的冲击能量吸收性能。通过力传递组件可量化经头盔传递的力值。测试中，头盔安装于头模，头模再固定至定制压电压缩平台，数据通过数据采集系统  以及 Bluehill Impact 软件收集。

这个 Instron 9400 系列冲击落锤试验系统 凭借其灵活性，成为评估材料与产品质量的理想解决方案。该系列落锤冲击试验机的设计旨在最小化能量损耗并提升数据可重复性，通过无摩擦线性导轨系统可实现测试质量块的简便安装，还配备冲头附件和支撑装置，使用户能够轻松完成高/低冲击能量测试之间的切换，也能便捷地从试样测试转换到部件测试。

该系列冲击落锤试验系统搭配 Bluehill Impact 冲击测试软件，可确保测试完全符合相关标准及定制测试方法要求。预设测试程序使操作人员无需复杂设置，即可快速完成系统参数配置、测试执行与结果分析，有效提升测试效率。