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垂直侵彻钢靶过程中钨合金壳体破坏机理研究

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立方形破片对钢靶的穿甲威力研究

立方形破片对钢靶的穿甲威力研究


项 重要数 据 ， 也是 战 斗 部威 力 设 计 的重 要 参 考 数
据 。贾光辉 Ｉ等研 究 了球 形 钨 合 金破 片 的穿 甲能 ３ 力 和 影响 因素 。潘 庆军 等 研 究 了不 同形 状 破 片
对 飞机 材 料 薄 靶 的穿 甲 机 理 与 损 伤模 式 。关 于 破 片对 靶板 的侵 彻 穿 透 问题 也 一 直 是 国 内外 学 者 研 究 的热点 问题 。但 对 常 用 于 战 斗部 立 方 形 破 片 穿 甲威 力 的对 比研 究还 未见 到相 关文 献 。 本文选 取 了 三 种类 型 比较 典 型 的立 方 形 战 斗 部破 片 ， 利用 １ ． ｌ ４ ５ｒ ｎ弹道枪 试 验 研 究 了三 种 类 型 ｔ ｌ
Ｂ
杀 伤 战斗部设 计 中 ， 杀伤 元 的设 计 是 其 中一 项 重 要 的环 节 。杀 伤元 打 击 某 种 靶 板 材 料 时 的速 度
上 ， 向破 片式 战斗 部 技 术 已应 用 于 第 四代 防 空 导 定 弹 。因此 ， 破 片 杀 伤 式 战 斗 部 威 力 设 计 时 ， 要 在 需 在 对 目标 易 损 性 分 析 的前 提 下 进 行 合 理 的 战斗 部
第１卷 １
第２ ９期
２１ 年 １ ０１ ０月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ０１ １ Ｎｏ ２ ０ｃ ． ２ ．１ ．９ ｔ ０１１
１７ — １ １ （０ １ ２ —０ ２０ ６ １ ８５ ２ １ ）９ ７９ —５
Ｓｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎｄ Ｅｎ ｉ ｅｉ ｇ ｉｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｇｎｅ ｒｎ
片对 目标 的极 限 穿 透 速 度 是 反 映 破 片 终 点 效 应 的
两种钨合金材料力学行为及微观损伤研究

两种钨合金材料力学行为及微观损伤研究

李娜 ，李玉龙 ，郭伟国
（ 西北工业大学 航空学院 ， 陕西 西安 710072 ） 摘 要 首先测试 83W 旋锻 （8Fe-9Ni-83W）和 89W 径锻 （5Fe-6Ni-89W）两种钨合金棒材的各向异性情况 ， 然后对两种钨合
金材料分别进行了温度从 -196 ℃到 800 ℃的动 、静态压缩试验 （应变率 10-3~7 000 s-1） 和拉伸试验 （ 应变率 10-3~1 000 s-1）， 得 到了其应力应变关系曲线和失效应变 。 结果表明 ： 两种棒材都存在各向异性特性 ， 钨合金棒材沿径向硬度不均匀 ， 越靠近 棒心 ， 硬度越低 。 随着应变率的升高和温度的降低 ， 两种钨合金材料的流动应力升高 ； 在所研究的温度范围内 ， 一定应变率 下两种钨合金材料都出现了动态应变时效现象 ； 两种钨合金材料的失效应变随着应变率的增大而降低 。 最后观察钨合金 试验后的金相照片 ， 给出应变率和温度以及钨颗粒含量对其损伤模式的影响 。 关键词 钨合金 ； 损伤 ； 应变率 ； 动态应变时效 ； 各向异性 ； 温度 ； 损伤模式 中图分类号 V250.3 ；O347.3 文献标识码 A 文章编号 1004-244X （2009 ）04-0099-05
Abstract The anisotropy is found in two kinds of tungsten alloys of rotary forged 83W and radial forged 89W． Then the
compression and tension tests of two tungsten alloys are carried out ， with a compression strain rate from 10 -3 to 7 000 s -1 at temperature from -196 ℃ to 800 ℃ and a tension strain rate from 10 -3 to 1 000 s -1 at room temperature. The stress -strain relation and the failure strain of two tungsten alloys are obtained ， respectively. The results show that the flow stress increases with the strain rate increasing and temperature decreasing ， and the failure strain decreases with the strain rate increasing. The dynamic strain aging of two tungsten alloys appears at a certain temperature and strain rate. Metallographic analysis on the deformed tungsten alloy specimen shows that the strain rate ， temperature and content of tungsten grain influence the damage mode of tungsten alloy.
钨合金(碳化钨)柱形预制破片战斗部对均质钢甲的毁伤效能分析

钨合金(碳化钨)柱形预制破片战斗部对均质钢甲的毁伤效能分析

钨合金(碳化钨)柱形预制破片战斗部对均质钢甲的毁伤效能分
析
陈亚旭;王卫民;段雪峰
【期刊名称】《军械工程学院学报》
【年(卷),期】2003(015)001
【摘要】针对现代战争的需要,特别是对战场轻型装甲的攻击需要,基于预制破片技术,以柱形杆(钨合金)预制破片为对象建立物理模型,对其破片尺寸、装药形式及尺寸的相互关系进行分析,进而通过引入TBM战斗部设计的关系式对所建模型的破片进行速度预报,依照该速度按照侵彻理论推算其对均质钢甲的毁伤效能.结合分析结果指出了柱形杆(钨合金)预制破片战斗部在攻击均制钢甲方面的优点.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】陈亚旭;王卫民;段雪峰
【作者单位】军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ41
【相关文献】
1.高破片率钢预制破片弹毁伤效能分析 [J], 郑娜娜;董素荣;王晓蓉;常秀英;胡晓东
2.预制破片战斗部对空中目标的动态毁伤威力仿真 [J], 郭锐;刘荣忠;张俊;李刚
3.轴向前置破片战斗部破片场及毁伤效能分析 [J], 张辉;钱建平;牛公杰
4.预制破片对复合毁伤元战斗部发散角的影响 [J], 董晓亮;李文彬;沈晓军
5.预制圆柱形钨破片斜穿甲钢靶的破孔能力分析 [J], 孙加超; 邓勇军; 姚勇; 吴晓凤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

空心侵彻弹侵彻金属靶板的细观损伤行为研究

空心侵彻弹侵彻金属靶板的细观损伤行为研究

空心侵彻弹侵彻金属靶板的细观损伤行为研究
王富耻;王琳;李树奎;王鲁
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2004(025)003
【摘要】本文研究了三种钢制截卵形空心侵彻弹侵彻45#钢板的细观损伤机制.靶道试验后对侵彻弹的细观观察结果表明:当侵彻弹以较低速度撞击靶板并保持弹体结构的完整时(发生小变形),其主要细观损伤控制机制为微孔洞机制;当侵彻弹以较高速度撞击靶板,在弹体头部或头部与弹身交接处发生大变形或断裂破坏时,绝热剪切损伤机制为其细观损伤机制.材料的绝热剪切敏感性是侵彻弹毁伤威力和变形破坏的主要细观控制参量.透射电镜(TEM)观察发现绝热剪切带为转变带,带内发生了动态再结晶转变.
【总页数】4页(P359-362)
【作者】王富耻;王琳;李树奎;王鲁
【作者单位】北京理工大学机械工程与自动化学院,北京,100081;北京理工大学机械工程与自动化学院,北京,100081;北京理工大学机械工程与自动化学院,北
京,100081;北京理工大学机械工程与自动化学院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】O313.4
【相关文献】
1.贝氏体钢和35CrMnSi空心弹体侵彻金属靶板的比较研究 [J], 王琳;王富耻;王鲁;才鸿年;李树奎
2.异型侵彻体垂直侵彻半无限靶板试验研究 [J], 杜忠华;曾国强;余春祥;沈培辉
3.伸出式侵彻体攻角侵彻靶板的数值模拟研究 [J], 李长顺;刘天生;王凤英;高永宏
4.异型截面长杆弹侵彻半无限厚金属靶板实验研究 [J], 王晓东;王江波;徐立志;杜忠华;高光发
5.空心弹体侵彻金属靶板的数值模拟和实验研究 [J], 王琳;才鸿年;等
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变截面爆炸成型弹丸垂直侵彻装甲钢板靶后破片质量模型

变截面爆炸成型弹丸垂直侵彻装甲钢板靶后破片质量模型

关键词： 爆炸成型弹丸；变截面特性；有限厚靶板；质量模型；靶后破片 中图分类号： O385; TJ012.4; TJ413.+2 国标学科代码： 13035 文献标志码： A
爆炸成型弹丸（explosively-formed projectile，EFP）在侵彻装甲后形成的破片会对装甲内部人员和仪 器造成毁伤[1-2]，因此通过靶板厚度和 EFP 着靶速度预测靶后破片质量、数量以及速度分布特性对 EFP 靶后毁伤效应评估、工程防护与设计具有重要意义。而准确计算 EFP 垂直侵彻有限厚装甲钢板时 靶板和 EFP 产生的靶后破片质量，是预测上述分布特性的重要基础。
（1. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094； 2. 西安现代控制技术研究所，陕西 西安 710065）
摘要： 考虑爆炸成型弹丸 (explosively-formed projectile，EFP) 变截面的特性，基于流体力学 Bernoulli 方程和 绝热剪切理论，改进了 EFP 垂直侵彻装甲钢板靶后破片质量模型，结合已有的试验数据和数值仿真方法检验 了改进后模型的准确性。在此基础上，分析了靶板厚度和 EFP 着靶速度对靶板和 EFP 产生的靶后破片质量 的影响规律。结果表明：相比于改进前的模型，改进后的模型能够更准确地解释靶板和 EFP 产生的靶后破片 质量随靶板厚度和 EFP 着靶速度的变化规律；当 EFP 着靶速度为 1 650 m/s 时，随着靶板厚度从 30 mm 增大到 70 mm， EFP 变 截 面 的 特 性 对 靶 板 和 EFP 产 生 靶 后 破 片 质 量 的 影 响 不 断 增 强 ； 当 靶 板 厚 度 为 40 mm 时 ， 随 着 EFP 着靶速度从 1 650 m/s 升高到 1 860 m/s，EFP 变截面的特性对靶板和 EFP 产生靶后破片质量的影响不断减弱。
毁伤过程中弹板破坏机制的研究

毁伤过程中弹板破坏机制的研究

弹的破坏 规律及 材 料 的抗 侵 彻 性 能 与材 料 成 分 、 材
料 性能 的关 获 共 均
将 靶板 从 弹坑 中心处 剖 开后 可 以看 到 ， 由于弹 坑 坑 口和坑底直 径 随材 料状 态 发 生变 化 ， 同处 理 不
状态 的靶扳有 不 同形 状 的 弹坑形 貌 （ ２ 。测 量 坑 图 ）
６ ｎ 、 火。模 拟 实验时 ， 了防止模 拟 弹将靶 板击 ｎ 同 为
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第２ ５卷 第 ２搬 ２｛ ０） ２年 ３月
兵嚣 材料科学与工程
Ｏ ＤＮ／Ｎ Ｅ ＭＡ Ｒ Ａｌ Ｓ Ｉ ＮＣ ＮＤ Ｅ Ｉ Ｅ Ｎ Ｒ Ｋ Ｃ ＴＥ ［ Ｊ Ｃ Ｅ Ｅ Ａ ＮＧ ＮＥ Ｒ】 Ｇ
Ⅵ 、 ２ Ｎ０ ２ ｌ ５ ． Ｍａ ． ２ ０ ｒ ０２
２ 实验 结 果
２ ｌ 靶 板状态 与抗弹 性 能的关 系
采用探伤 的办法可 以获得模拟 弹在不 同状态 的 三种 钢 中的侵彻 深 度 ， 彻 深 度 与 材料 状 态 的关 系 侵
在 图 Ｉ中给 出。从 图中显 示出穿深 随材 料状态 变化
弹体材料 对不 同状 态 的装 甲有 不 同 的破 坏 机 制 ， 和 不同状 态 的装 甲对 弹 体 材 料也 有 不 同的破 坏 能 力 。 对于研究 装 甲材料 的人 来说 ， 了提 高 装 甲材料 的 为
模拟 实验 前 ． 三 种装 甲钢 材 料加 工 成 厚 度均 将
为 ３ ｎｍ 的 板 ． 后将 板 处 理 成 不 同的 组 织 状 态 。 ０ｔ 然 处 壁 ＿ 为 ８ ０＝ １Ｋ 水 淬 ０ ℃ 、５ ℃ 、７ ℃ 、 Ｉ 艺 ｌ ９ ０＂ ２０ ３０ ４ ０
ｒ 、 直径 随材料状 态 的变 化 ， 以得 到 如 图 ３所 ＿ 坑底 ］ 可 示 的关 系。图 ３中显示 出 ， 随材料 的硬度增 高 ， 底 坑
预扭转钨合金杆弹侵彻钢靶的数值模拟

预扭转钨合金杆弹侵彻钢靶的数值模拟

预扭转钨合金杆弹侵彻钢靶的数值模拟
许沭华;王肖钧;张刚明;刘文韬
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2002(022)003
【摘要】在实验的基础上,对预扭转钨合金长杆弹提出了一个唯象的本构模型和破坏准则,并针对预扭转钨合金长杆弹侵彻厚钢靶进行二维有限元计算,得到了侵彻过程中的主要物理图象和曲线,进而对计算结果进行了分析讨论.计算结果表明,侵彻过程中的主要物理数据与实验测量结果基本一致.
【总页数】6页(P210-215)
【作者】许沭华;王肖钧;张刚明;刘文韬
【作者单位】中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽,合肥,230027;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽,合肥,230009;中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽,合肥,230027
【正文语种】中文
【中图分类】O383.3
【相关文献】
1.钨铜粉末药型罩射孔弹对钢靶侵彻的数值模拟 [J], 赖康华;杜明章;王庆兵;赵世华
2.预扭钨弹侵彻厚钢靶的三维数值模拟 [J], 许瑞淮;胡秀章;胡时胜
3.预扭转钨合金动能弹提高穿甲侵彻威力机理分析 [J], 魏志刚;樊存山
4.预扭转钨合金杆弹侵彻贯穿的数值分析 [J], 王肖钧;许沭华;等
5.钨合金长杆弹侵彻半无限钢靶的数值模拟及分析 [J], 兰彬;文鹤鸣
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钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究

钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究

钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究陈小伟;李继承;张方举;陈刚【摘要】为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论.实验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式.%For investigating the mechanical behavior and self-sharpening of tungsten-fiber/metallic glass-matrix composite material , quasi-statistic and dynamic tests as well as penetration experiments of composite material penetrators into steel targets are conducted. Then the failure modes of composite material were identified systemically based on metallographic analysis and compared with the results of quasi-static and dynamic tests. Finally, the mechanism of self-sharpening behavior of material was discussed. The quasi-statistic and dynamic behaviors and the self-sharpening phenomena of material were obtained. It is found that the material has notable strain rate effect, moreover, the main failure modes of the composite material in the penetration process is localized shear failure and fracture. There are four shear failure modes for the composite material and three failure modes for the tungsten fiber.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2012(032)004【总页数】9页(P346-354)【关键词】爆炸力学;自锐穿甲;剪切失效;钨纤维增强金属玻璃复合材料【作者】陈小伟;李继承;张方举;陈刚【作者单位】中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】O385块体金属玻璃是合金液体深度过冷到玻璃转变温度时结构突然冻结而形成的非晶态合金材料。

弹体侵彻不同材料靶体的失效机理研究

弹体侵彻不同材料靶体的失效机理研究

弹体侵彻不同材料靶体的失效机理研究作者：蓝王添羽崔亚男于俊涛李久昊陈曦来源：《科技风》2019年第23期摘要：对弹体侵彻铝合金、混凝土和花岗岩靶体时的损伤模式进行了观察和分析，随着弹体初始速度的不断增加，弹体发生了质量侵蚀、变形、破碎和材料熔融流动损失，在此基础上分析了弹体损伤失效机理，得出弹靶撞击侵彻响应问题的一般性结论：弹体侵彻机制的转变是导致其侵彻性能下降或失效的根本原因。

关键词：弹体;靶体;侵彻;失效1 绪论侵彻，是一种具有重要军事应用背景、广泛存在的动力学现象。

为了便于研究，常常将实际中战斗部系统的打击问题简化为实验的弹靶撞击问题，目前，对于该问题已有了比较广泛的研究，包括弹体侵彻金属靶体、混凝土介质类靶体、复合材料靶体以及岩石类靶体。

弹靶撞击问题的一个研究重点，是如何提高弹体的侵彻性能。

从技术可行性角度看，提高弹体侵彻性能最直接的方法就是增加初始撞击速度，弹体在侵彻过程中应尽可能减少变形以保持其结构完整性，从而保证弹体有效的侵彻性能，这是一种理想的侵彻情况。

但随着研究重点由较低撞击速度的弹体（初始撞击速度V0<900m/s）向超/高速撞击弹体转移，结果是弹体发生不同程度的质量侵蚀，早期是在Gerlach[1]的相关研究中发现的。

随着弹体速度的不断提高，弹体磨蚀而导致质量损失也不断加剧，甚至会发生弹体形态的变化，钱伟长[2]指出一般弹体在侵彻靶体后存在三种形态：完整、变形和破裂。

基于弹体在侵彻过程中存在的各种失效模式，本文针对弹体侵彻铝合金靶体、混凝土靶体和岩石类靶体时的失效机理进行分析，总结出关于弹体失效机理的一般性结论。

2 弹体损伤分析选用三个不同撞击工况下的实验结果，对弹体的失效模式进行分析，包括Forrestal MJ和Piekutowski AJ[3]利用卵形长杆弹对6061-T6511铝合金靶的侵彻实验结果、Mu Zhongcheng和Zhang Wei[4]利用卵形頭弹体撞击混凝土靶体的实验结果和李干、宋春明、邱艳宇[5]等人对花岗岩靶撞击实验结果。

钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟

钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟

钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟
王猛;王健;黄德武;胡云龙
【期刊名称】《沈阳理工大学学报》
【年(卷),期】2006(025)002
【摘要】用可移动元胞自动机数值模拟方法,对钨合金(93W)穿甲弹侵彻装甲钢靶板进行二维数值模拟.直观描述侵彻开坑阶段冲击应力波对材料结构的破坏作用和钢靶金属在弹头冲击侵彻压力作用下的破碎反向流动现象,较好解释了开坑阶段的穿甲机理,与试验符合很好,为分析穿甲侵彻过程提供了直观的重要数据.同时也证明本方法是分析模拟高速侵彻问题的有效工具.
【总页数】5页(P84-88)
【作者】王猛;王健;黄德武;胡云龙
【作者单位】沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】O385
【相关文献】
1.钨合金杆式弹穿甲侵彻开坑阶段绝热剪切失效的数值模拟 [J], 王猛;杨明川;罗荣梅;唐恩凌
2.预扭转钨合金杆弹侵彻钢靶的数值模拟 [J], 许沭华;王肖钧;张刚明;刘文韬
3.弹体斜侵彻混凝土靶面的开坑阶段分析 [J], 薛建锋;沈培辉;王晓鸣
4.钨合金长杆弹侵彻半无限钢靶的数值模拟及分析 [J], 兰彬;文鹤鸣
5.钨合金穿甲弹侵彻钢装甲过程对弹坑附近靶板性能的影响 [J], 杨超;赵宝荣;付克勤;田时雨
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预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律

预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律

收稿日期：2020-03-25修回日期：2020-05-02基金项目：武器装备预先研究重点项目（9140A27040414JB34001）；军内科研基金资助项目（WG2017ZT020007）作者简介：陈材（1990-），男，四川遂宁人，博士。

研究方向：装备战场抢修理论与技术。

*摘要：为研究预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律，采用数值仿真的方法对预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律进行分析。

利用LS-DYNA 有限元仿真软件，建立了不同形状预制破片侵彻靶板的仿真模型，通过与试验结果相对比的方式验证了模型的可信性。

分析了破片形状、破片形状比例系数、破片入射速度和靶板厚度对临界跳飞角的影响规律。

分析结果表明：在相同条件下，破片临界跳飞角按照圆柱形、方形和球形预制破片的顺序依次减小，随着破片入射速度和破片形状比例系数的增大而增大，并在一定范围内随着靶板厚度的增加而减小。

关键词：预制破片，临界跳飞角，靶板，有限元仿真中图分类号：TJ0；TP391.9文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2021.05.006引用格式：陈材，石全，尤志锋，等.预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律［J ］.火力与指挥控制，2021，46（5）：29-34.预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律*陈材1，石全1，尤志锋1，白永生1，戈洪宇2，张芳3（1.陆军工程大学石家庄校区，石家庄050003；2.中国白城兵器试验中心，吉林白城137001；3.解放军32178部队，北京100012）Change Law of Critical Ricochet Angle of Prefabricated Fragment Penetrating Target PlateCHEN Cai 1，SHI Quan 1，YOU Zhi-feng 1，BAI Yong-sheng 1，GE Hong-yu 2，ZHANG Fang 3（1.Shijiazhuang Campus of Army Engineering University ，Shijiazhuang 050003，China ；2.Baicheng Ordnance Test Center of China ，Baicheng 137001，China ；3.Unit 32178of PLA ，Beijing 100012，China ）Abstract ：In order to research the change law of critical ricochet angle prefabricated fragments ，the change law of critical ricochet angle of prefabricated fragment penetrating the target plate was analyzed by numerical simulation.By using LS -DYNA finite element simulation software ，the simulation models of prefabricated fragment penetrating the target plate with different shapes were established ，and the reliability of the model was verified by comparing with the experimental results.The influence of fragment shape ，fragment shape proportional coefficient ，fragment incident velocity and target plate thickness on critical ricochet angle was analyzed.The analysis results show that under the same conditions ，the critical ricochet angle of fragment decreases in turns in the sequence of cylindrical ，square and spherical prefabricated fragments ，and increases with the increase of incident velocity and fragment shape proportional coefficient ，and decreases with the increase of target plate thickness in a certain range.Key words ：fragment ，critical ricochet angle ，target plate ，finite element simulation Citation format ：CHEN C ，SHI Q ，YOU Z F ，et al.Change law of critical ricochet angle of prefabri-cated fragment penetrating target plate ［J ］.Fire Control &Command Control ，2021，46（5）：29-34.0引言破片是常规弹药战斗部的主要杀伤形式，相比自然破片，预制破片由于形状规则，杀伤效果好，因此，在现代军事斗争准备中被越来越多的使用［1］。

穿甲子弹垂直侵彻防弹钢试验与理论模型

文章编号:1001-2486(2008)04-0033-06穿甲子弹垂直侵彻防弹钢试验与理论模型Ξ晏麓晖1,2,曾首义1,周建平2(1.国防科技大学指挥军官基础教育学院,湖南长沙　410073;2.国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙　410073)摘　要:试验研究了穿甲子弹垂直侵彻高强防弹钢的机理,提出了一个分析靶板极限速度和弹体剩余速度的理论模型,该模型综合考虑了材料的应变率与热软化效应,结果表明,理论值与试验值吻合很好。

分析了失效准则的影响,研究了剪切带温度和靶板耗能随入射速度的变化规律。

关键词:固体力学;穿甲子弹;侵彻;防弹钢;理论模型中图分类号:T U511 文献标识码:AExperiment and Theoretical Model of H igh 2strengthArmor N orm ally Penetrated by Armor 2piercing BulletY AN Lu 2hui1,2,ZE NG Shou 2yi 1,ZH OU Jian 2ping2(1.C ollege of Primary Education for O fficers ,Changsha 410073,China ;2.C ollege of Aerospace and M aterial Engineering ,National Univ.of Defense T echnology ,Changsha 410073,China )Abstract :The per foration mechanism of the high 2strength arm or by Arm or Piercing Bullet (AP )was investigated by experiments.A theoretical m odel for the ballistic limit of the arm or and residual velocity of the bullet including the effects of the strain rate and the thermal s oftening of the material was presented.The results show that the theoretical values have fine agreement with those of the experiments.The im pact of failure criterion on the results was analyzed and the tem perature rising of the shear band and the change rules of energy 2dissipating of the target with the input velocities were discussed.K ey w ords :s olids mechanics ;arm or 2piercing bullet ;penetration ;arm or ;theoretical m odel大量研究表明,金属靶板的穿孔模式和抗弹性能与弹头形状、靶板硬度和厚度有关[1]。

钨合金壳体PELE的侵彻膨胀效应数值模拟

钨合金壳体PELE的侵彻膨胀效应数值模拟
张谋;蒋建伟;门建兵;王树有
【期刊名称】《弹箭与制导学报》
【年(卷),期】2009(029)002
【摘要】采用AUTODYN-2D软件对内核材料为高密度聚乙烯、Kevlar-Epoxy、Glass-Epoxy、尼龙、铝、铜的钨壳体PELE弹丸以不同速度侵彻厚50mm的铝靶过程进行了数值模拟.得到了装填不同内核材料PELE弹丸的横向效应随着速变化的规律.铝、高密度聚乙烯以及尼龙作为内核材料均有良好的横向效应,壳体有效破碎段长度可根据弹丸发射速度调节.研究结果为PELE弹药设计的材料、速度选取提供了参考.
【总页数】4页(P110-113)
【作者】张谋;蒋建伟;门建兵;王树有
【作者单位】北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TJ012.4
【相关文献】
1.钨合金壳体侵彻混凝土靶板过程壳体应变的实验测试 [J], 程兴旺;王富耻;王鲁;李树奎
2.壳体和内芯的材料特性对PELE侵彻后效的影响 [J], 凃胜元;王军波;安振涛;夏长峰
3.PELE弹侵彻过程壳体膨胀破裂的数值模拟 [J], 蒋建伟;张谋;门建兵;王树有
4.钨合金弹侵彻运动双层靶板的数值模拟研究 [J], 吴世永;李慧
5.钨合金弹侵彻运动双层靶板的数值模拟研究 [J], 吴世永;李慧
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钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶

钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶蒋东;李永池;于少娟;邓世春【摘要】以侵彻深度(depth of penetration, DOP)实验为基础,利用LS-DYNA软件进行数值模拟,对钨合金长杆弹侵彻45钢鉴证靶和约束AD95陶瓷复合靶进行了对比研究.通过数值模拟与实验结合的方法,得到了AD95陶瓷的JH-2模型(Johnson-Holmquist ceramic material model)参数;深入分析了钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶侵彻响应过程.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】5页(P91-95)【关键词】爆炸力学;侵彻;DOP方法;AD95陶瓷;JH-2模型【作者】蒋东;李永池;于少娟;邓世春【作者单位】中国科学技术大学近代力学系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学近代力学系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学近代力学系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学近代力学系,安徽,合肥,230027【正文语种】中文【中图分类】O3851 引言陶瓷材料是目前唯一一种能够将轻质量和高硬度相结合的材料,被用作装甲材料已有数十年的历史。

由于陶瓷材料在抗未来射弹（速度2.5～3.0 km/s）存在巨大潜力[1],因此对它的研究已经成为当前的热门。

T.J.Holmquist等[2-3]研究了碳化硼、碳化硅、AD85氧化铝、AD995氧化铝等一系列陶瓷的抗侵彻性能;李英雷[4]研究了AD95氧化铝陶瓷的动态本构关系;李平[5]研究了AD90氧化铝陶瓷的抗侵彻机理。

研究陶瓷装甲抗侵彻性能主要有3种方法[6]:实验、数值模拟和工程分析。

由于实验条件所限,陶瓷材料本身并没有被研究得十分透彻,因此采用数值模拟和实验相结合的方法被越来越多地用于材料性能的研究。

事实上,AD95氧化铝陶瓷材料的参数并不齐全,本文中在已有实验的基础上,采用实验和数值模拟相结合的方法,选用目前影响最广的JH-2模型,对钨合金侵彻约束AD95陶瓷复合靶进行研究,获得AD95陶瓷的JH-2本构参数以及约束AD95陶瓷复合靶抗侵彻响应过程。

钨合金弹侵彻圆柱壳靶板的数值模拟

Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｎ ｍｅ ｉ ａ ｉ ｌｔｏ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ；ｐ ｎ ｔａｉｎ；ｒｍａｎｉ ｅ ｏ ｉ ｅ ｅｒ ｔｏ ｅ ｉ ｎｇ ｖ ｌｃｔ ｙ；ｒ ｍａ ｎ ｎ ｉ ｅ ｉ ｎ ｒ ｅ ｉｉｇｋｎ ｔ ｅ ｅｇ ｃ ｙ
反导舰炮武器系统 是利 用舰炮 弹 丸的动 能穿 甲来摧 毁 来袭 导弹 ， 从而实现 反导 功能 ， 是舰 艇反 导 防御 的最后一 道 屏 障。舰炮 武器 系统的有效攻击距离是 ２００Ｉ ０ Ｉ以内… ， Ｔ 而 反舰导 弹在此时 已经进入末端惯性制导 阶段 ， 舰炮炮 弹只有
１ １ 计算模型 ．
全 Ｊ 。子 弹要想 引爆 战斗部 ， 必须先要能穿透 反舰导 弹的战 斗部壳体 ， 才有可能 引爆 战斗部 的装药 ， 因此首 先要 研究 弹 丸对 战斗部壳体 的侵 彻能力 。 目前 对 弹丸 的侵 彻平 板 的实 验 和数值模 拟的研究 非常多 。Ｊ但是对 圆柱壳结 构 的研 究 ， 很少 。对其进行研 究对 反导舰 炮武 器 系统和反 舰导 弹 的研 制都有一定 的理论 指导意义。 本文利用非 线性 动力 学分 析软 件 Ａ Ｓ Ｓ Ｌ — Ｙ Ａ， Ｎ Ｙ ／ ＳＤ Ｎ 通 计算 中采用模型结构如 图 １ 所示 ， 由圆柱形 钨合金弹和 圆柱壳结构的 目标靶板组成 。钨合金弹 的头部为半球形 ， 直 径为 １ 总长度为 １５ｍｍ， ０ｍｍ， ０ 质量为 １２ｇ 目标靶板模拟 ４ 。 反舰导弹的战斗部 ， 采用 简化 的 圆柱 壳结 构 ， 圆柱壳 的外径 为 ３０ｍ 厚 度为 １ ６ ｍ， ６ｍｍ， 料为 ３ ＣＭ Ｓ 材 ０ ｒ ｎ ｉ 由于模 型具 Ａ。 有对称性 ， 计算 中采 用二 分之一 模型 ， 在对 称面 上施加 对称
ＷＵ Ｓ ｉ ｏｇ ， ｈ — ｎ ＷＡＮＧ ｅ— ＪＡＮＧ Ｙ ｎ ｌｎ ｙ Ｗ ｉｌ ，Ｉ ｉ ａ— 。 ａ

钨合金球形破片侵彻陶瓷_DFRP复合靶的弹道极限速度_毛亮

图1 陶瓷 / DFＲP 复合靶结构示意图 Fig． 1 Sketch map of ceramic / DFＲP composite target
图2
实验装置布置示意图
Fig． 2 Sketch map of experimental arrangement
第 13 期
毛亮等： 钨合金球形破片侵彻陶瓷 / DFＲP 复合靶的弹道极限速度
Tab． 2 Performance parameters of Al2 O3 ceramic 密度 －3 ρ c / （ g·cm ） 3． 75 声速 C c / MPa 10． 7 表3 Tab． 3 纤维种类 Dyneema SK75 断裂强度 σ bc / MPa 350 弹性模量 E c / GPa 316 维氏硬度 HV / GPa 1 206 雨贡纽弹性限 σ HEL / GPa 11
Abstract：
An experimental study on ballistic limit velocities （ v50 ） of tungsten alloy spherical fragment penetrating
ceramic / DFＲP composite target plates was performed． Firstly，tungsten alloy spherical fragments vertically impacting ceramic / DFＲP composite target plates with different thickness ratio was tested by using a ballistic gun equipment． According to the ballistic experimental results，the relationship between ballistic limit velocity （ v50 ） and area density （ AD） of composite target was obtained． Secondly，using the dimensional analysis method and the similarity theory，the simulation law of tungsten alloy spherical fragments penetrating ceramic / DFＲP composite target plates was studied． Based on the above results，the empirical formula of the ballistic limit velocity v50 was built． The predicted values using the empirical formula agreed well with the experimental results． The study results were valuable for optimally designing fragment warheads and light armor protective structures． Key words： polyethylene fiber 现代高科技战争对武器系统的机动性及防护能力 传统的单一均质金属装甲由于受到固 要求日益提高， 有结构的限制， 已不能满足现代武器装备发展的需要， 各种非金属复合装甲由于其良好的综合性能而成为现 代装甲的主要防护结构

钨合金穿甲弹侵彻钢装甲过程对弹坑附近靶板性能的影响

钨合金穿甲弹侵彻钢装甲过程对弹坑附近靶板性能的影响杨超;赵宝荣;付克勤;田时雨
【期刊名称】《兵器材料科学与工程》
【年(卷),期】2003(26)4
【摘要】采用测量硬度和观察弹坑附近靶板中流线变化的方法研究了钨合金模拟穿甲弹在侵彻不同状态靶板时侵彻过程对弹坑周围材料的影响。

结果发现,靶板处于在350℃及以上温度回火状态时,侵彻过程会使弹坑附近的流线发生变化,而且侵彻过程中弹坑附近流线的变化与硬度的变化规律是一致的。

这种情况表明,材料在这种状态下培啻的扩孔理论是不适用的,可以用与动态剪切屈服强度有关的阻力计算侵彻过程的参数。

【总页数】4页(P10-13)
【关键词】钨合金;穿甲弹;侵彻;钢装甲;弹坑;靶板性能
【作者】杨超;赵宝荣;付克勤;田时雨
【作者单位】兵器工业第五二研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TJ810.38;TJ413.2
【相关文献】
1.杆式穿甲弹侵彻靶板时弹坑表面熔化快凝层研究 [J], 罗荣梅;黄德武;杨明川;黄海;李馥颖
2.超细晶钨基材料穿甲弹芯侵彻靶板的试验研究 [J], 刘岩;黄德武;王猛;杨明川
3.钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟 [J], 王猛;王健;黄德武;胡云龙
4.钨合金穿甲弹侵彻装甲反向喷溅金属流的性态 [J], 杨超;赵宝荣;付克勤;田时雨
5.穿甲弹侵彻装甲板时绝热剪切带的产生及对侵彻过程影响 [J], 荣光;黄德武;易文俊;王中原;汤瑞峰
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实验结果与分析
利用上面设计的实验系统， 进行了钨合金壳体垂
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侵彻实验结果
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收到初稿日期： 收到修改稿日期： 0110B1%B&D ； 0110B1)B1? 作者简介：程兴旺 ’ 男 ’ &DA) 年生 ’ 博士生，北京理工大学材料科学与工程学院金相教研室，北京 &111<& ，电话： 1&1B)<D&%D?& 4B-EF#： GH+IJKL0&1M H"N-EF#$ ,"-
第 %& 卷 0110 年
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稀有金属材料与工程
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垂直侵彻钢靶过程中钨合金壳体破坏机理研究
程兴旺， 王富耻， 王
摘
鲁， 李树奎
; 北京理工大学， 北京 &111<& = 要：进行了钨合金壳体垂直侵彻>? 钢靶板的实验， 成功地获得钨合金壳体侵彻钢靶板时变形破坏演变的完整过程。 通过对回收的钨合金壳体微组织结构的观察与分析， 发现钨合金壳体的主要破坏机制是危险截面区域形成绝热剪切带； 绝热剪切带的形成、 带内 其次， 内腔前端区域发生粘结相撕裂。 建立了壳体侵彻过程危险截面区域失效演变的% 个阶段： 微裂纹的萌生和剪切裂纹的扩展。 材料的失效方式与壳体存在应力集中区域密切相关， 只有在壳体的结构设计中尽可能 降低局部的应力集中系数， 钨合金材料才能既可以发挥优异的侵彻性能， 又可以保证侵彻过程完整性的要求， 从而实现 工程应用和军事应用。 关键词：钨合金壳体； 侵彻； 破坏机制； 绝热剪切带 中图法分类号：@%>A 文献标识码： 3 文章编号：&110B&<?C ; 0110 = 1)B1>0AB1?
万方数据
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<5=>27?>@=?@>A 2B CD5CEC?5= 7FAC> G26A 56 >A=A5HAD 7FAII
・ H8I ・
稀有金属材料与工程
8G 卷
切带的微观结构明显不同， 在绝热剪切带与基体之间 并不存在一个较宽的钨颗粒逐渐变形的过渡区域。 将图 3 中 4 区域放大 5 如图 ! 所示 6 后明显地发 现钨颗粒及粘结相急剧变形，形成了绝热剪切带，随
表! "#$%& ! ,-. &’C$ &’C% 壳体危险截面处径向应变
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0
壳体侵彻实验
钨合金壳体所使用的材料为通过液相烧结制备 的 D1U 和 D%U 钨合金， 壳体的几何结构如图 &。结构 设计过程中的受力分析以及数值计算的结果均表明： 壳体应力集中最大的区域， 即危险截面处为壳体的卵 形头部与圆柱形空腔的连程
’$ 卷
壳体与目标靶板所使用材料的基本性能见表$。 !"##。
直侵彻钢靶板的实验。 实验数据及结果见表 %， 侵彻后 回收的壳体如图 % 所示。 从实验的结果可以看出， &’( 钨合金壳体对钢靶 板的侵彻能力高于 &"( 钨合金壳体，这是由于 &’( 钨合金的密度、 强度均高于 &"( 钨合金， 从而提高了
图! "#$% !
回收壳体中的绝热剪切带
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壳体受力分析示意图
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.期
程兴旺等： 垂直侵彻钢靶过程中钨合金壳体破坏机理研究
・ &8! ・
从上表可以看出， 虽然 !"# 钨合金材料的韧性比 在侵彻过程中的变形能力也比较 !$# 钨合金材料好， 强， 更加有利于壳体保持完整， 但是由于其强度较低， 尤其动态屈服强度值， 这使得 !"# 钨合金材料易于产 生塑性变形， 失去进一步侵彻目标的能力。 因此， 决定 钨合金壳体侵彻能力的关键因素是材料的动态屈服 强度值， 而韧性的影响较小。 把剖开的壳体制成金相试样， 然后在扫描电子显 微镜下对材料的微观结构及金相组织进行观察。 研究 发现， 无论 !"# 钨合金还是 !$# 钨合金， 壳体头部的 钨颗粒均基本未发生变形， 仅在头部的最边缘存在少 量的变形钨颗粒 % 见图 & ’ 。 可以认为，在钨合金壳体侵彻目标的过程中，由 于危险截面这一薄弱部位的存在， 侵彻过程产生的大
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着形变量的增加，绝热剪切带内萌生了大量的微裂 纹，微裂纹进一步生长、汇合形成了一条沿着绝热剪 切带扩展的剪切裂纹 5 图 7 6 ，最终导致壳体发生断 裂。这一失效演变过程可以分为以下 8 个阶段： 绝热 剪切带的形成；带内微裂纹的萌生；以及剪切裂纹的 扩展。通过抑制后 9 个阶段的出现， 可以有效地保持 壳体在应用过程中结构的完整性。 绝热剪切带两侧钨颗粒的变形方向截然相反 5 图 这与两侧的受力状态密切相关。 实际上， 绝热剪切 76， 是在高应变率和大变形条件下， 材料的热软化效应超 过了形变硬化效应时， 材料所发生的一种剧烈局部变 形行为。钨合金材料对绝热剪切不敏感性是相对的， 材料的细观结构和受力状态是产生绝热剪切变形的 两个重要影响因素 : ! ; < = 。壳体在侵彻过程中受到靶板 的阻挡，由于惯性效应受到很大的阻力作用，其方向 沿着卵形头部的法线方向， 如图 >( 所示， 从而在危险 截面区域受到强烈的剪切力作用， 使得钨合金材料中 的粘结相沿受力方向拉长，带动两侧的钨颗粒变形，