头部非对称刻槽弹体侵彻混凝土目标性能研究

为进一步提高弹体对混凝土类脆性靶体的破坏能力,提出一种可对混凝土施加轴线压缩与切向剪切联合破坏作用的头部非对称刻槽弹体,并在极坐标下表征非圆截面头部弹体结构。利用准静态柱形空腔膨胀模型,建立轴向压缩-切向剪切联合作用下的准静态柱形空腔膨胀理论模型,推导得到考虑剪切效应的靶体响应力函数。在此基础上,发展了头部非对称刻槽弹体侵彻半无限厚混凝土目标局部相互作用模型。基于前述分析,开展了头部非对称刻槽弹体侵彻半无限混凝土目标系列试验研究。研究结果表明:考虑剪切效应的二维空腔膨胀理论及局部相互作用模型的理论计算结果与试验结果吻合较好;与普通尖卵形弹体相比较,头部非对称刻槽弹体具有较好的侵彻能力,能有效提高侵彻深度。

头部对称刻槽弹体侵彻半无限厚铝合金靶实验与理论模型

在综合考虑弹体结构稳定性及截面比动能的前提下,提出一种介于尖卵形弹体及尖锥形弹体间的头部对称刻槽弹体,以期达到提高侵彻深度的目的。以尖卵形弹体侵彻深度为基准,开展头部对称刻槽弹体侵彻半无限厚铝合金靶实验。在此基础上,推导得到可描述头部对称刻槽弹体侵彻2A12铝合金靶过程的局部相互作用模型。同时,结合头部对称刻槽弹体侵彻后靶体破坏现象,提出适用于头部对称刻槽弹体的靶体响应力,进而确立头部对称刻槽弹体的侵彻深度模型。实验结果与理论计算表明,头部对称刻槽弹体具有相对于尖卵形弹体更好的侵彻能力。头部对称刻槽弹体侵彻深度提高的原因是弹体头部结构截面比动能增加及其侵彻过程中的靶体弱化效应,其中弱化效应是侵彻深度提高的主控因素。

对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率研究

为研究对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率,在分析轴向刻槽与周向刻槽引起的壳体断裂迹线走向问题基础上,获得了壳体爆炸质量损失来源,提出了壳体爆炸质量损失率计算模型。对典型战斗部壳体爆炸质量损失率进行理论计算,设计了两种模拟战斗部,进行了水井静爆试验。试验结果与理论分析表明:壳体在爆炸过程中,壳体上沿轴向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部延伸出两条对称的断裂迹线,壳体上沿周向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部仅延伸出一条断裂迹线;壳体上沿轴向刻槽是壳体产生爆炸质量损失的原因,刻槽深度越大,壳体爆炸质量损失率越小;该模型计算结果与试验结果的偏差小于8%.