金属薄板抗7.62mm普通弹枪击性能的实验研究

目的评估覆钢板复杂结构的抗枪击性能,开展薄钢板抗枪击性能研究。方法采用56式步枪人工发射方式,分别开展4、8 mm厚06Cr19Ni10单层钢板与8、16 mm厚30CrMoA单层钢板以及06Cr19Ni10与30CrMoA(4 mm+8 mm与8 mm+8 mm两种厚度组合)双层钢板抗7.62 mm普通弹的枪击试验,测量子弹着靶速度与穿靶余速,观测靶板的破坏模式,理论分析单层钢板的弹道极限速度。结果7.62 mm普通弹不能穿透16 mm厚30CrMoA单层钢板以及所有参试双层钢板,其余参试单层钢板均能被穿透。基于Recht-Ipson模型,4、8 mm厚06Cr19Ni10与8 mm厚30CrMoA单层钢板弹道极限速度分别为511.7、498.6、684.3 m/s。结论薄钢板随厚度的增加,破坏模式从韧性扩孔向塞块推出转变,均为韧性破坏模式。强度较高的背衬板有助于提高前钢板的抗侵彻性能。

基于SPH-FEM转换算法的7.62mm步枪弹冲击30CrMnSiA钢板的数值计算

从转换判据和时间步长控制两个方面对光滑粒子流体动力学-有限元(SPH-FEM)转换算法进行改进,采用改进的SPH-FEM转换算法对7.62 mm步枪弹冲击特殊热处理的30CrMnSiA钢板进行全尺寸三维数值计算,将子弹在冲击过程中发生严重畸变的有限单元转换为SPH粒子继续参与计算.子弹采用弹塑性模型,靶板采用修正的Johnson-Cook强度模型和Gruneisen状态方程.针对不同的子弹初速,计算靶板盘形凹陷和冲塞两种破坏模式,计算结果与实验结果吻合较好.表明改进的SPH-FEM转换算法能够合理高效地利用有限单元和SPH粒子,为低强度子弹冲击高强度靶板的计算提供一种有效途径.

7.62mm步枪弹正冲击30CrMnSiA钢板破坏效应试验

采用Ф25口径弹道滑膛炮发射7．62mm步枪弹头对经过某热处理工艺的4．1mm厚30CrMnSiA钢板进行了正冲击弹道破坏效应试验。冲击速度为600～890m／s。随着冲击速度的增加，通过试验分别观察到靶板的破坏模式依次经历隆起和盘形凹陷的塑性变形、花瓣型破坏以及冲塞型破坏3种模式。弹道极限速度在662m／s左右。试验结果分析表明，对靶板的冲击效应主要体现在弹头内强度较高的钢芯上，但当冲击速度提高到一定程度之后，被甲的质量效应开始表现出来，形成继钢芯冲塞靶板之后的二次冲塞；冲击之后的弹头钢芯头部镦粗，且其镦粗程度随弹头冲击速度的提高逐渐降低，一般不发生质量侵蚀现象。

软体防弹衣穿透概率的分析

穿透概率曲线(POP曲线)的建立为防护材料的评估提供更合理的方法,它能评估低速度的穿透概率,具有非常重要的实际意义。文中以超高分子量聚乙烯防弹衣(PE防弹衣)为研究对象,采用51式7.62 mm手枪弹进行弹击测试,通过逻辑回归和线性回归两种方法建立了POP曲线,获得了PE防弹衣的v50(穿透概率为50%的速度)和v05(穿透概率为5%的速度).两种方法得到的v50均为592 m/s,非常接近;逻辑回归法得到v05为538 m/s,而线性回归法则为514 m/s.结果表明逻辑回归法更适合推算低穿透概率的速度。

火炮发射步枪子弹的次口径实验技术

介绍了一种利用25 mm弹道滑膛炮发射7.62 mm步枪子弹的次口径实验技术。利用绝缘胶木弹托解决炮口径远大于子弹弹径的问题,使25 mm滑膛炮易于发射小口径子弹;在子弹后端胶粘一小质量同直径绝缘胶木圆柱,改变弹丸整体质心位置,使质心相对靠前,从而改善子弹发射后的气动弹道特性,保证弹道姿态;在目标靶前分别设置前后阻挡板,以分离、阻挡弹托及弹托碎片,保证弹道实验无附加的碎片效应。

两种不同强塑性薄钢板抗弹性能的试验和数值模拟

利用51B式7.62mm手枪弹对不同强度和塑性的薄钢板进行枪击试验,采用ANSYS/LS-DYNA软件对试验过程进行数值模拟,对试验和数值模拟过程的钢板破坏形貌、背凸高度、残余弹丸长度等宏观形貌进行比较。结合抗弹过程中弹丸和钢板消耗的能量,分析了强度和塑性对钢板抗弹性能的影响。结果表明:尽管两种钢板的抗拉强度和断后伸长率差异较大,但其抗51B式7.62mm手枪弹性能相当。试验和数值模拟结果吻合较好,模拟方法能够正确地反映弹丸冲击靶板过程。因较高强度钢板使弹丸变形消耗的能量大于较低强度钢板,塑性较好钢板本身变形消耗的能量大于较低塑性钢板,从而解释了两种钢板抗弹性能相当的试验结果。