卵形弹体超高速侵彻砂浆靶的响应特性
发布时间：2022-01-05 18:23
为研究砂浆靶目标在动能弹超高速撞击下的破坏响应,利用2级轻气炮开展卵形头部钢杆弹以1 200!2 400 m/s速度侵彻砂浆靶的实验。根据侵彻实验结果,分析得到:靶体开坑直径和开坑深度与撞击速度呈线性关系;随着撞击速度的增加,侵彻深度呈现先线性增加、后逆减、再缓慢增加的趋势,分别对应刚性侵彻、半破碎侵彻和破碎侵彻3种截然不同的侵彻机制。基于前述分析,以内摩擦理论为基础,结合弹体质量损失函数,推导得到刚性侵彻和半破碎侵彻深度计算公式,并与实验结果进行对比。结果表明:考虑弹体质量损失的侵彻深度计算模型理论计算结果与实验结果吻合较好,解释了超高速侵彻过程中侵彻深度逆减的特殊现象,揭示了砂浆靶中侵彻深度变化规律的内在机理。
【文章来源】：兵工学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
靶体撞击面破坏情况
实验后，沿着隧道孔将靶体剖开，发现随着撞击速度增加，会发生弹道偏斜、侵彻深度逆减等现象。图5给出了速度分别为1 2 2 5 m/s、1 4 5 7 m/s和1 860 m/s的典型弹道剖面照片，据此将侵彻弹道归结为3种类型:1)当撞击速度较低时，弹/靶相互作用近区过载小，弹体变形很小，可看成刚体，弹体运动轨迹近似为一条直线，如图5(a)所示。
3)随着撞击速度进一步提高，弹体会发生变形、断裂、侵蚀、碎裂等现象，导致侵彻能力下降，侵彻深度明显降低，如图5(c)所示。由图5可见，在超高速侵彻中，随着撞击速度增加会出现弹道偏斜、侵彻深度逆减等有别于中低速侵彻的现象。当弹体速度较低时，侵彻弹道以类型1为主，随着弹体速度增加，侵彻弹道逐渐向类型2过渡，当速度大于某一临界值时，侵彻弹道出现类型3的情况。因此，确定发生弹道偏斜、侵彻深度逆减所对应的临界转变速度是超高速侵彻研究必须面对的问题，这对钻地武器战斗部结构优化和防护工程设计有重要指导意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度研究[J]. 钱秉文,周刚,李进,李运良,张德志,张向荣,朱玉荣,谭书舜,景吉勇,张子栋. 爆炸与冲击. 2019(08)
[2]岩石类介质侵彻效应的理论研究进展[J]. 李杰,程怡豪,徐天涵,王明洋. 爆炸与冲击. 2019(08)
[3]岩石的动态压缩行为与超高速动能弹毁伤效应计算[J]. 王明洋,李杰,李海波,邱艳宇. 爆炸与冲击. 2018(06)
[4]不同速度段弹体侵彻岩石靶体的理论分析[J]. 宋春明,李干,王明洋,邱艳宇,程怡豪. 爆炸与冲击. 2018(02)
[5]超高速长杆弹对岩石侵彻、地冲击效应理论与实验研究[J]. 王明洋,邱艳宇,李杰,李海波,赵章泳. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[6]超高速弹对花岗岩侵彻深度逆减现象的理论与实验研究[J]. 李干,宋春明,邱艳宇,王明洋. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
[7]混凝土房屋结构靶的超高速撞击特性研究[J]. 牛雯霞,黄洁,柯发伟,梁世昌,简和祥,柳森. 实验流体力学. 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]高超声速飞行器[J]. 张丽静,刘东升,于存贵,何庆. 航空兵器. 2010(02)
[10]钻地弹侵彻岩石深度计算新原理与方法[J]. 王明洋,谭可可,吴华杰,钱七虎. 岩石力学与工程学报. 2009(09)
本文编号：3570846
【文章来源】：兵工学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
靶体撞击面破坏情况
实验后，沿着隧道孔将靶体剖开，发现随着撞击速度增加，会发生弹道偏斜、侵彻深度逆减等现象。图5给出了速度分别为1 2 2 5 m/s、1 4 5 7 m/s和1 860 m/s的典型弹道剖面照片，据此将侵彻弹道归结为3种类型:1)当撞击速度较低时，弹/靶相互作用近区过载小，弹体变形很小，可看成刚体，弹体运动轨迹近似为一条直线，如图5(a)所示。
3)随着撞击速度进一步提高，弹体会发生变形、断裂、侵蚀、碎裂等现象，导致侵彻能力下降，侵彻深度明显降低，如图5(c)所示。由图5可见，在超高速侵彻中，随着撞击速度增加会出现弹道偏斜、侵彻深度逆减等有别于中低速侵彻的现象。当弹体速度较低时，侵彻弹道以类型1为主，随着弹体速度增加，侵彻弹道逐渐向类型2过渡，当速度大于某一临界值时，侵彻弹道出现类型3的情况。因此，确定发生弹道偏斜、侵彻深度逆减所对应的临界转变速度是超高速侵彻研究必须面对的问题，这对钻地武器战斗部结构优化和防护工程设计有重要指导意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度研究[J]. 钱秉文,周刚,李进,李运良,张德志,张向荣,朱玉荣,谭书舜,景吉勇,张子栋. 爆炸与冲击. 2019(08)
[2]岩石类介质侵彻效应的理论研究进展[J]. 李杰,程怡豪,徐天涵,王明洋. 爆炸与冲击. 2019(08)
[3]岩石的动态压缩行为与超高速动能弹毁伤效应计算[J]. 王明洋,李杰,李海波,邱艳宇. 爆炸与冲击. 2018(06)
[4]不同速度段弹体侵彻岩石靶体的理论分析[J]. 宋春明,李干,王明洋,邱艳宇,程怡豪. 爆炸与冲击. 2018(02)
[5]超高速长杆弹对岩石侵彻、地冲击效应理论与实验研究[J]. 王明洋,邱艳宇,李杰,李海波,赵章泳. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[6]超高速弹对花岗岩侵彻深度逆减现象的理论与实验研究[J]. 李干,宋春明,邱艳宇,王明洋. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
[7]混凝土房屋结构靶的超高速撞击特性研究[J]. 牛雯霞,黄洁,柯发伟,梁世昌,简和祥,柳森. 实验流体力学. 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]高超声速飞行器[J]. 张丽静,刘东升,于存贵,何庆. 航空兵器. 2010(02)
[10]钻地弹侵彻岩石深度计算新原理与方法[J]. 王明洋,谭可可,吴华杰,钱七虎. 岩石力学与工程学报. 2009(09)
本文编号：3570846
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