兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (8): 2263-2272.doi: 10.12382/bgxb.2022.0232
收稿日期:
2022-04-06
上线日期:
2023-08-30
通讯作者:
基金资助:
ZHOU Sheng, ZHANG Jiahao, YU Qingbo*()
Received:
2022-04-06
Online:
2023-08-30
摘要:
为揭示活性破片穿靶毁伤机理,研究活性破片靶后碎片云与毁伤效应行为,开展了金属基活性破片侵彻间隔铝靶弹道枪实验。通过观察间隔铝靶穿孔模式与弹靶作用行为高速摄像,结合破片侵靶破碎理论、能量守恒定律和活性破片激活响应行为,分析活性破片侵彻间隔铝靶作用行为。研究结果表明:球形活性破片侵彻间隔铝靶时,对前靶造成冲塞毁伤,靶后形成碎片云对后靶造成动能-化学能耦合毁伤,后靶毁伤主要呈现为中心贯穿和碎片撞击复合模式,活性破片激活程度随碰撞速度增加呈增大趋势:建立了活性破片靶后碎片云理论模型,获得了碎片云演化规律,在不同碰撞速度下,临界贯穿孔径位置处的单位碎片动能与单位反应质量呈负相关关系。
中图分类号:
周晟, 张甲浩, 余庆波. 金属基活性破片侵彻间隔铝靶作用行为[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2263-2272.
ZHOU Sheng, ZHANG Jiahao, YU Qingbo. Behaviors of Metal-based Reactive Fragments Penetrating Spaced Aluminum Targets[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(8): 2263-2272.
弹性模量/GPa | 屈服强度/MPa | 断裂强度/MPa | 断裂延伸率/% |
---|---|---|---|
21 | 1128 | 1568 | 10.1 |
表1 活性破片力学性能参数
Table 1 Mechanical properties of reactive fragments
弹性模量/GPa | 屈服强度/MPa | 断裂强度/MPa | 断裂延伸率/% |
---|---|---|---|
21 | 1128 | 1568 | 10.1 |
序号 | 碰撞速度/ (m·s-1) | 破片截 面积/mm2 | 前靶毁伤 面积/mm2 | 前靶穿孔 模式 | 后靶毁伤 面积/mm2 | 贯穿孔 半径/mm | 毁伤区 半径/mm | 后靶穿孔 模式 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 778 | 50.2655 | 64.3774 | 冲塞型 | 50.2359 | 4.12 | 7.50 | 花瓣型 |
2 | 780 | 50.2655 | 63.2158 | 冲塞型 | 50.4183 | 4.12 | 7.51 | 花瓣型 |
3 | 1017 | 50.2655 | 54.6541 | 冲塞型 | 71.2300 | 5.30 | 16.00 | 花瓣型 |
4 | 1024 | 50.2655 | 55.1223 | 冲塞型 | 72.6291 | 5.32 | 16.04 | 花瓣型 |
5 | 1489 | 50.2655 | 86.5922 | 冲塞型 | 332.3194 | 11.00 | 31.49 | 花瓣型 |
6 | 1493 | 50.2655 | 86.9156 | 冲塞型 | 334.4931 | 11.10 | 34.51 | 花瓣型 |
表3 活性破片侵彻间隔靶毁伤面积及穿孔情况实验数据
Table 3 Experimental results of reactive fragments damage to spacer target
序号 | 碰撞速度/ (m·s-1) | 破片截 面积/mm2 | 前靶毁伤 面积/mm2 | 前靶穿孔 模式 | 后靶毁伤 面积/mm2 | 贯穿孔 半径/mm | 毁伤区 半径/mm | 后靶穿孔 模式 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 778 | 50.2655 | 64.3774 | 冲塞型 | 50.2359 | 4.12 | 7.50 | 花瓣型 |
2 | 780 | 50.2655 | 63.2158 | 冲塞型 | 50.4183 | 4.12 | 7.51 | 花瓣型 |
3 | 1017 | 50.2655 | 54.6541 | 冲塞型 | 71.2300 | 5.30 | 16.00 | 花瓣型 |
4 | 1024 | 50.2655 | 55.1223 | 冲塞型 | 72.6291 | 5.32 | 16.04 | 花瓣型 |
5 | 1489 | 50.2655 | 86.5922 | 冲塞型 | 332.3194 | 11.00 | 31.49 | 花瓣型 |
6 | 1493 | 50.2655 | 86.9156 | 冲塞型 | 334.4931 | 11.10 | 34.51 | 花瓣型 |
图10 不同碰撞速度下后靶贯穿孔径位置处单位碎片动能与反应质量
Fig.10 Unit debris kinetic energy and reaction mass at the position of rear target through aperture at different impact velocities
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