Los proyectiles cinéticos no letales (Non-Lethal Kinetic Projectiles, NLKP) se utilizan ampliamente en operaciones de aplicación de la ley y seguridad pública, pero el riesgo de lesiones en la cabeza causadas por su impacto sigue siendo insuficiente. Este estudio, basado en el estándar de la OTAN AEP-103, utiliza un método que combina pruebas y simulación numérica para revelar sistemáticamente las reglas de respuesta mecánica de la cabeza y las diferencias en los riesgos de lesiones causadas por el impacto de los proyectiles cinéticos no letales. Primero, se validó el modelo del proyectil mediante el método de ensayo de pared de fuerza de la OTAN; los resultados mostraron una buena coincidencia en la curva fuerza-tiempo entre la prueba y la simulación, y una buena coherencia con el corredor de validación. Luego, se realizaron ensayos de impacto en un modelo físico de cabeza de maniquí para obtener la presión intracraneal instantánea máxima (TICP) en la fosa occipital, utilizada para la optimización de parámetros y la verificación de fiabilidad del modelo de elementos finitos de la cabeza. El error máximo entre simulación y prueba fue inferior al 15%, y los valores máximos de TICP se ubicaron dentro del corredor de validación del estándar AEP-103, lo que demuestra la fiabilidad del modelo. Finalmente, se realizó un análisis numérico en la frente, la región temporal y la parte superior con diferentes velocidades de impacto (60-80 m/s). Los resultados indicaron que, con el aumento de la velocidad del proyectil, la fuerza de contacto, el estrés óseo, la energía interna del cráneo y la presión intracraneal aumentaron significativamente, con una sensibilidad regional clara en la distribución; en las regiones temporal y superior, los picos de estrés superaron ampliamente el umbral superior de fractura ósea (50-100 MPa) a velocidades superiores a 60 m/s, alcanzando un nivel grave de lesión ósea; se observó una presión intracraneal instantánea alta cerca de los puntos de impacto en las tres áreas, muy por encima del umbral de lesión cerebral grave de 235 kPa. El pico de TICP, que se utiliza como criterio efectivo de evaluación de riesgo de lesión por la OTAN, indica que en condiciones de impacto de 60-70 m/s puede causar hemorragia intracraneal y coma, mientras que a 80 m/s en las regiones temporal y superior el nivel de lesión cerebral alcanza el nivel máximo de riesgo, revelando que estas dos áreas son zonas de alto riesgo de lesión. El análisis adicional mostró que las diferencias en el riesgo de lesión entre diferentes regiones están estrechamente relacionadas con la capacidad de carga local del cráneo, las características estructurales y los mecanismos de propagación de ondas de presión intracraneal. Este estudio proporciona una base teórica importante y una referencia cuantitativa para definir los límites de uso seguro de armas no letales, optimizar el equipo de protección y mejorar los estándares de evaluación de lesiones.

proyectiles cinéticos no letales;estándar OTAN;modelo de elemento finito de cabeza;respuesta mecánica;lesiones cerebrales