兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (8): 2273-2282.doi: 10.12382/bgxb.2022.0356
收稿日期:
2022-05-09
上线日期:
2023-08-30
通讯作者:
基金资助:
ZHENG Yuanfeng, WANG Shipeng, LI Peiliang, ZHANG Yong, GE Chao*()
Received:
2022-05-09
Online:
2023-08-30
摘要:
为提升爆炸成型弹丸(EFP)对目标的综合毁伤效应,提出一种活性/金属复合球缺药型罩聚能装药结构,其复合药型罩包括内层紫铜药型罩和外层活性药型罩,外层活性药型罩由质量配比73.5%/26.5%的聚四氟乙烯(PTFE)/Al含能粉体经冷压、烧结制备而成。采用静爆实验研究活性/金属串联EFP对间隔靶的侵爆耦合毁伤行为。研究结果表明:活性/金属串联EFP对间隔靶既产生了有效的侵彻作用,也能在靶间发生类爆轰反应,提高对间隔靶的毁伤效应;活性/金属串联EFP对间隔靶的侵彻层数和开孔直径显著受厚度影响,随间隔靶前两层厚度从10mm增加至20mm,贯穿总层数从6层降至3层,开孔直径也明显减小;采用SPH算法,仿真发现活性/金属复合药型罩在聚能作用下形成了紫铜EFP在前,活性EFP部分嵌入前驱紫铜EFP内的复合侵彻体;通过反应延迟时间引入和材料模型转换,数值模拟进一步揭示了尾随活性EFP类爆轰反应引发前驱紫铜EFP膨胀,导致开孔直径扩大而侵彻能力下降的作用机理。
中图分类号:
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ZHENG Yuanfeng, WANG Shipeng, LI Peiliang, ZHANG Yong, GE Chao. Combined Damage Behavior of Penetration and Blast of Reactive/Metal Tandem EFPs[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(8): 2273-2282.
材料 | ρ/ (g·cm-3) | a/ MPa | b/ MPa | n | c | m | Tm/K |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PTFE/Al | 2.27 | 8.044 | 250.6 | 1.80 | 0.40 | 1.00 | 500 |
表4 未反应PTFE/Al材料参数
Table 4 Parameters of unreacted PTFE/Al
材料 | ρ/ (g·cm-3) | a/ MPa | b/ MPa | n | c | m | Tm/K |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PTFE/Al | 2.27 | 8.044 | 250.6 | 1.80 | 0.40 | 1.00 | 500 |
材料 | vD/ (m·s-1) | Pcj/ GPa | A/ GPa | B/ GPa | R1 | R2 | ω |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PTFE/Al | 5200 | 21 | 15.9 | 0.0023 | 7 | 0.6 | 0.38 |
表5 反应PTFE/Al材料参数
Table 5 Parameters of reacted PTFE/Al
材料 | vD/ (m·s-1) | Pcj/ GPa | A/ GPa | B/ GPa | R1 | R2 | ω |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PTFE/Al | 5200 | 21 | 15.9 | 0.0023 | 7 | 0.6 | 0.38 |
图9 不考虑尾随活性EFP类爆轰条件下串联EFP对间隔靶侵彻毁伤数值模拟结果
Fig.9 Numerical results of tandem EFPs penetrating spaced target plates without detonation-like effects of trailing reactive EFP
图10 考虑尾随活性EFP类爆轰条件下串联EFP对间隔靶侵爆毁伤数值模拟结果
Fig.10 Numerical results of tandem EFPs penetrating and blasting spaced target plates with detonation-like effects of trailing reactive EFP
图11 考虑尾随活性EFP类爆轰条件下串联EFP对不同厚度间隔靶侵爆毁伤数值模拟结果
Fig.11 Numerical results of tandem EFPs penetrating and blasting spaced target plates with different thicknesses with the detonation-like effects of trailing reactive EFP
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