长杆弹二次侵彻机理及影响因素研究

针对长杆弹侵彻半无限厚金属靶过程中第3侵彻阶段机理不清的问题,建立了三维光滑粒子流体动力学有限元模型,在验证模型有效性的基础上,开展了金杆侵彻半无限厚7075-T6铝靶研究,对第3侵彻阶段机理进行探索,并分析弹/靶密度、强度和弹体长径比对侵彻的影响规律。研究结果表明:金杆侵彻7075-T6铝靶的侵彻深度曲线在高速段显著超过流体动力学极限是由倒转金杆碎片对靶板的二次侵彻造成的;金杆销蚀后形成管状碎片体,高初速下其速度较大,其方向与侵彻方向一致,且其密度大,因此它会在弹体完全销蚀后继续侵彻靶体;金杆的二次侵彻深度随撞击速度增大呈“S”形增大,它对总侵彻深度的贡献在3 km/s撞击速度下甚至高达15.6%;存在二次侵彻时,长杆弹侵彻半无限靶第3侵彻阶段划分为剩余侵彻和二次侵彻阶段更合适;高弹靶密度比有利于形成二次侵彻现象;靶体密度和强度对总侵彻性能的影响显著超过弹体密度和强度;无论是保持弹体长度还是质量不变,长径比对流体动力学侵深和总侵深有显著的影响,但对二次侵彻的影响却较小。