Zr基非晶合金药型罩射流的成型研究

摘要

射流成型情况关系到对目标的侵彻毁伤效果。非晶合金材料有着不同于金属材料的独特力学特性,其用于聚能装药中形成的射流形态十分特殊,可以在保证一定侵彻深度的同时提高开孔孔径。将数值模拟和试验验证相结合,对Zr基非晶合金药型罩射流成型特性展开研究。将Zr基非晶合金和Cu药型罩形成的射流进行对比分析,发现具有明显差异。这是由于非晶合金材料在高应变率下的微小塑性不予考虑,经过弹性压缩阶段后,由于Zr基非晶合金材料屈服强度极大,几无塑性,药型罩破碎,形成大量质量不均的粒子,仿真上体现为密度分布,并向轴向汇聚形成粒子流,由于粒子质量不等,在碰撞汇聚时,小质量粒子径向速度较大,分布在外围,大质量粒子则靠近轴心,形成大直径的非凝聚高速集束粒子流,并通过X光摄像试验结果进行验证。基于脆性材料模型的本构方程和SPH数值仿真方法能够对射流成型近似模拟,当射流因药型罩加工质量问题致使质量不均匀时,仿真与实际具有一定差距。