钨柱破片对装甲钢的侵彻研究

作     者：张佳玉 赵太勇 付建平 印立魁 王维占 孟凡高 ZHANG Jiayu;ZHAO Taiyong;FU Jianping;YIN Likui;WANG Weizhan;MENG Fangao

作者机构：中北大学机电工程学院太原030051 中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室太原030051 山东北方滨海机器有限公司山东淄博255000 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2023年第42卷第3期

页      面：297-303页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：着靶姿态 侵彻 弹道极限 V_(50) 

摘      要：研究典型柱型破片质量、着靶姿态对装甲钢的弹道极限速度(V_(50))的影响规律,可为战斗部毁伤元设计提供有效的参考数据。通过弹道冲击试验获取了长径比为1,质量5 g的钨柱在0°和90°着靶姿态下对10 mm装甲钢的V_(50)。试验得到钨柱破片纵向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为745 m/s,横向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为761 m/s,钨柱破片在侵彻过程中,破片被横向镦粗,破片头部受靶板挤压磨蚀,形成不规则蘑菇头状翻边。基于试验数据的单一性,通过数值模拟获取了不同着靶姿态下3种典型钨柱(3 g,5 g,8 g)对10 mm装甲钢板的V_(50),并探索了着靶姿态和破片质量对V_(50)变化的影响规律,对比试验与数值模拟结果,两者相对误差在10%左右。研究发现,不同着靶姿态下,钨柱破片侵彻装甲钢的V_(50)存在波动区间,破片纵向正着靶时V_(50)最小,破片以40°~60°着靶姿态角着靶时V_(50)最大,钨柱破片V_(50)与破片迎风面积大致呈正相关,对于3 g钨柱破片,最大V_(50)比最小V_(50)上升4.98%,5 g破片上升3.51%,8 g破片上升2.62%。随着破片质量的增加,钨柱破片穿透装甲钢的V_(50)对着靶姿态越不敏感,V_(50)波动区间越小。