為研究砂漿靶目標在動能彈超高速撞擊下的破壞響應,利用2級輕氣炮開展卵形頭部鋼桿彈以1 200!2 400 m/s速度侵徹砂漿靶的實驗。根據侵徹實驗結果,分析得到:靶體開坑直徑和開坑深度與撞擊速度呈線性關系;隨著撞擊速度的增加,侵徹深度呈現先線性增加、后逆減、再緩慢增加的趨勢,分別對應剛性侵徹、半破碎侵徹和破碎侵徹3種截然不同的侵徹機制。基于前述分析,以內摩擦理論為基礎,結合彈體質量損失函數,推導得到剛性侵徹和半破碎侵徹深度計算公式,并與實驗結果進行對比。結果表明:考慮彈體質量損失的侵徹深度計算模型理論計算結果與實驗結果吻合較好,解釋了超高速侵徹過程中侵徹深度逆減的特殊現象,揭示了砂漿靶中侵徹深度變化規(guī)律的內在機理。 

【文章來源】：兵工學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

靶體撞擊面破壞情況

實驗后，沿著隧道孔將靶體剖開，發(fā)現隨著撞擊速度增加，會發(fā)生彈道偏斜、侵徹深度逆減等現象。圖5給出了速度分別為1 2 2 5 m/s、1 4 5 7 m/s和1 860 m/s的典型彈道剖面照片，據此將侵徹彈道歸結為3種類型:1)當撞擊速度較低時，彈/靶相互作用近區(qū)過載小，彈體變形很小，可看成剛體，彈體運動軌跡近似為一條直線，如圖5(a)所示。

3)隨著撞擊速度進一步提高，彈體會發(fā)生變形、斷裂、侵蝕、碎裂等現象，導致侵徹能力下降，侵徹深度明顯降低，如圖5(c)所示。由圖5可見，在超高速侵徹中，隨著撞擊速度增加會出現彈道偏斜、侵徹深度逆減等有別于中低速侵徹的現象。當彈體速度較低時，侵徹彈道以類型1為主，隨著彈體速度增加，侵徹彈道逐漸向類型2過渡，當速度大于某一臨界值時，侵徹彈道出現類型3的情況。因此，確定發(fā)生彈道偏斜、侵徹深度逆減所對應的臨界轉變速度是超高速侵徹研究必須面對的問題，這對鉆地武器戰(zhàn)斗部結構優(yōu)化和防護工程設計有重要指導意義。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鎢合金柱形彈超高速撞擊水泥砂漿靶的侵徹深度研究[J]. 錢秉文,周剛,李進,李運良,張德志,張向榮,朱玉榮,譚書舜,景吉勇,張子棟.  爆炸與沖擊. 2019(08)
[2]巖石類介質侵徹效應的理論研究進展[J]. 李杰,程怡豪,徐天涵,王明洋.  爆炸與沖擊. 2019(08)
[3]巖石的動態(tài)壓縮行為與超高速動能彈毀傷效應計算[J]. 王明洋,李杰,李海波,邱艷宇.  爆炸與沖擊. 2018(06)
[4]不同速度段彈體侵徹巖石靶體的理論分析[J]. 宋春明,李干,王明洋,邱艷宇,程怡豪.  爆炸與沖擊. 2018(02)
[5]超高速長桿彈對巖石侵徹、地沖擊效應理論與實驗研究[J]. 王明洋,邱艷宇,李杰,李海波,趙章泳.  巖石力學與工程學報. 2018(03)
[6]超高速彈對花崗巖侵徹深度逆減現象的理論與實驗研究[J]. 李干,宋春明,邱艷宇,王明洋.  巖石力學與工程學報. 2018(01)
[7]混凝土房屋結構靶的超高速撞擊特性研究[J]. 牛雯霞,黃潔,柯發(fā)偉,梁世昌,簡和祥,柳森.  實驗流體力學. 2014(02)
[8]Analytical models for the penetration of semi-infinite targets by rigid,deformable and erosive long rods[J]. He-Ming Wen · Bin Lan CAS Key Laboratory for Mechanical Behavior and Design of Materials,University of Science and Technology of China,230027 Hefei,China.  Acta Mechanica Sinica. 2010(04)
[9]高超聲速飛行器[J]. 張麗靜,劉東升,于存貴,何慶.  航空兵器. 2010(02)
[10]鉆地彈侵徹巖石深度計算新原理與方法[J]. 王明洋,譚可可,吳華杰,錢七虎.  巖石力學與工程學報. 2009(09)



本文編號：3570846