考虑弹体质量损失的超高速侵彻深度逆减现象研究

摘要

本文利用100/30mm二级轻气炮对C40砂浆和花岗岩等靶体开展了大范围着速下侵彻效应实验研究,获得了弹/靶宏观破坏形态、侵彻深度和侵彻后弹体回收质量.实验结果表明:随着侵彻速度增加,侵彻深度呈现先增后减再缓增的三段式变化趋势.在第一阶段,弹体可近似为刚体,基于此而发展的空腔膨胀模型可有效预测侵彻深度;第三阶段,弹、靶体材料的应力应变关系趋向于流体状态方程,AT模型(及其修正)对这一阶段的描述日益完善;衔接二者的第二阶段,侵深发生急剧逆减,其间物态方程和状态方程的非线性效应极为明显,文献对这一现象的解释为弹体在侵彻过程中质量不变、弹头变形、弹体墩粗导致阻力增大.然而,实验中第二阶段对应的回收弹体半径微增而弹体质量骤减,与文献结论并不相符.本文就这一现象,提出考虑弹体质量损失的侵深理论计算模型,并与实验结果相印证,对侵彻深度逆减现象进行分析,以进一步深化超高速动能弹侵彻机理的认识.