兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (3): 240307-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0307
收稿日期:
2024-04-17
上线日期:
2025-03-26
通讯作者:
基金资助:
ZHANG Jiahao, WANG Haifu, GE Chao, ZHOU Sheng, YU Qingbo*()
Received:
2024-04-17
Online:
2025-03-26
摘要:
活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect,PELE)在侵彻钢筋混凝土靶的过程中会发生剧烈的爆燃反应,较惰性芯体PELE对靶板的扩孔效应更加显著。为揭示活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔增强机理,建立活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔分析模型,模型充分考虑径向稀疏波和活性材料的冲击爆燃反应。开展5种撞击速度下的活性PELE侵彻钢筋混凝土靶实验,综合实验和理论对活性PELE芯体反应特性、壳体变形角度-长度演化及扩孔增强行为进行讨论。研究结果表明:新的分析模型能够有效预测活性PELE壳体变形和钢筋混凝土靶扩孔,平均误差分别为6.9%和8.5%;活性PELE壳体表现出双弯曲变形和卷曲变形两种典型变形模式,给出壳体变形角度-长度演化过程;当撞击压力大于2.32GPa时,忽略径向稀疏波会高估活性PELE芯体反应程度和壳体径向变形,验证了考虑径向稀疏波的必要性;量化比较后发现活性材料的爆燃反应使钢筋混凝土靶的最大开孔提高了24.3%。
中图分类号:
张甲浩, 王海福, 葛超, 周晟, 余庆波. 活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔增强行为[J]. 兵工学报, 2025, 46(3): 240307-.
ZHANG Jiahao, WANG Haifu, GE Chao, ZHOU Sheng, YU Qingbo. Enhanced Opening Behavior of Reactive PELE Penetrating into Reinforced Concrete Target[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(3): 240307-.
壳体 长度 Lj/mm | 壳体 厚度 d0/mm | 壳体 外径 R0/mm | 壳体 内径 R1/mm | 芯体 长度 Lf/mm | 刻槽 长度 Lg/mm |
---|---|---|---|---|---|
282.5 | 12.5 | 52.5 | 40 | 270 | 190 |
表1 活性PELE弹体尺寸
Table 1 Structural parameters of reactive PELE
壳体 长度 Lj/mm | 壳体 厚度 d0/mm | 壳体 外径 R0/mm | 壳体 内径 R1/mm | 芯体 长度 Lf/mm | 刻槽 长度 Lg/mm |
---|---|---|---|---|---|
282.5 | 12.5 | 52.5 | 40 | 270 | 190 |
速度/ (m·s-1) | 开孔直径/mm | 前坑直径 /mm | 后坑直径 /mm |
---|---|---|---|
592s | 456.3 | 768.4 | 925.2 |
702s | 502.6 | 781.6 | 1016.2 |
795s | 540.8 | 845.1 | 1126.9 |
910s | 512.6 | 866.7 | 1201.5 |
1012s | 468.1 | 888.5 | 1256.1 |
表2 靶板毁伤参数
Table 2 Target damage parameters
速度/ (m·s-1) | 开孔直径/mm | 前坑直径 /mm | 后坑直径 /mm |
---|---|---|---|
592s | 456.3 | 768.4 | 925.2 |
702s | 502.6 | 781.6 | 1016.2 |
795s | 540.8 | 845.1 | 1126.9 |
910s | 512.6 | 866.7 | 1201.5 |
1012s | 468.1 | 888.5 | 1256.1 |
速度/ (m·s-1) | α | 平均误差/% | β1 | 平均误差/% | β2 | 平均误差 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | ||||
592 | 22.1 | 24.1 | 5.8 | 44.2 | 42.5 | 6.8 | 0 | 0 | |
702 | 38.3 | 35.6 | 34.5 | 37.6 | 0 | 0 | |||
795 | 44.8 | 45.2 | 36.8 | 38.6 | 90 | 90 | |||
910 | 46.1 | 49.5 | 23.6 | 24.5 | 90 | 90 | |||
1 012 | 60.2 | 57.2 | 20.5 | 18.5 | 90 | 90 |
表3 壳体弯曲角度
Table 3 Shell deformation angle
速度/ (m·s-1) | α | 平均误差/% | β1 | 平均误差/% | β2 | 平均误差 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | ||||
592 | 22.1 | 24.1 | 5.8 | 44.2 | 42.5 | 6.8 | 0 | 0 | |
702 | 38.3 | 35.6 | 34.5 | 37.6 | 0 | 0 | |||
795 | 44.8 | 45.2 | 36.8 | 38.6 | 90 | 90 | |||
910 | 46.1 | 49.5 | 23.6 | 24.5 | 90 | 90 | |||
1 012 | 60.2 | 57.2 | 20.5 | 18.5 | 90 | 90 |
速度/ (m·s-1) | lJE | 平均误差/% | lJB1 | 平均误差/% | lJB2 | 平均误差/% | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | ||||
592 | 62.3 | 59 | 7.5 | 72.5 | 82 | 8.1 | 0 | 0 | 6.2 |
702 | 86.5 | 93 | 68.8 | 63 | 0 | 0 | |||
795 | 94.2 | 98 | 36.2 | 34 | 59.9 | 62 | |||
910 | 80.4 | 90 | 42.5 | 46 | 84.2 | 76 | |||
1 012 | 95.2 | 86.8 | 34.4 | 36 | 116.5 | 110 |
表4 壳体弯曲长度
Table 4 Shell deformation length
速度/ (m·s-1) | lJE | 平均误差/% | lJB1 | 平均误差/% | lJB2 | 平均误差/% | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | 实验结果 | 模型计算结果 | ||||
592 | 62.3 | 59 | 7.5 | 72.5 | 82 | 8.1 | 0 | 0 | 6.2 |
702 | 86.5 | 93 | 68.8 | 63 | 0 | 0 | |||
795 | 94.2 | 98 | 36.2 | 34 | 59.9 | 62 | |||
910 | 80.4 | 90 | 42.5 | 46 | 84.2 | 76 | |||
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