活性破片高速撞击产生等离子体的毁伤效应

为探究活性破片高速撞击产生等离子体特性及其对目标造成的电磁毁伤效应,开展了活性破片高速撞击铝板的毁伤试验。采用不同配方活性材料破片和普通铝制破片分别撞击铝板,通过朗缪尔三探针系统获得活性和惰性破片在特定空间位置产生等离子体的电子密度和电子温度,通过逻辑芯片信号采集系统获得74HC04逻辑芯片在等离子体作用下的电磁毁伤效应。研究结果表明:由于活性破片独特的侵爆效应,释放出更多的能量,使得产生的等离子体电子密度比惰性破片更高;配方为钽镁四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(Ta/Mg/THV,70%Ta+9.26%Mg+20.74%THV)的活性破片以1.4 km/s的速度撞击厚度为2 mm的双层铝板时,产生的等离子体电子密度能达到5.89×10^(15) m^(-3),对74HC04逻辑芯片造成了逻辑关系短暂失真的瞬态软毁伤和逻辑工作能力完全失效的不可逆毁伤。

Al/PTFE活性材料弹丸冲击/爆燃行为数值模拟研究

针对活性材料冲击/爆燃释能行为的定量研究问题,基于AUTODYN软件的二次开发功能,编写了适用于活性材料的状态方程、点火模型及整体反应度计算子程序,实现了对活性材料弹丸在高速侵彻过程中爆燃反应行为的数值模拟.通过对Al/PTFE活性材料弹丸高速碰撞2024铝合金间隔靶板的数值模拟,得到了碰撞过程中活性破片的形貌演化规律,以及粒子反应度、温度、压力等参量随时间的变化曲线,进而实现了对活性材料冲击/爆燃释能行为的定量分析.结果表明,反应度随时间的变化趋势与试验中活性材料弹丸释能发光的变化趋势一致,温度计算与先前试验结果相符,说明该数值模拟方法可以很好地反映Al/PTFE活性材料弹丸在高速撞击过程中的冲击/爆燃释能过程.

THV基活性材料力学性能与点火反应特性

为研究铪/四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(Hf/THV)活性材料的力学性能与点火反应特性,采用溶剂蒸发-热压烧结法制备不同配比的Hf/THV试件,并开展准静态压缩试验与基于分离式霍普金森压杆的动态加载试验。研究结果表明:Hf/THV在动态加载下发生瞬间断裂,导致断裂处温度急剧升高形成热点、引发点火反应;THV的应变软化影响Hf/THV的力学性能和失效模式,进而影响材料的点火反应;质量含量62%Hf的Hf/THV试件由于明显的应变软化而表现出较强的塑性变形能力,动态加载持续较长时间后才有极少部分发生断裂,导致反应延迟时间较长且非常微弱;质量含量88%Hf的Hf/THV试件强度较高且脆性较强,动态加载持续较短时间内便能发生大范围断裂,导致反应延迟时间短且比较剧烈,但氧化剂THV的减少导致反应不充分。