钨球斜侵彻钛合金靶试验及数值模拟研究

摘要

研究钨合金破片对钛合金靶（TC4）的弹道极限(V50)影响规律，对战斗部毁伤元威力评估具有重要意义。通过弹道冲击试验研究了着靶角度对?6 mm,?8 mm93W钨球侵彻5 mm厚TC4钛合金的弹道极限(V50)的影响规律，基于试验结果与数值模拟结果的一致性，扩展分析了5种典型尺寸（?5～?9 mm）钨球在0°～75°着角时，侵彻钛合金靶板V50的影响规律。结果发现，随着钨球尺寸的增加，V50逐渐减小，且V50对着靶角度越逐渐不敏感，即V50波动区间逐渐变小；随着着靶角度的增大，钨球穿靶V50在小着角下（0°～45°）增长平缓；大着角下（45°～75°）的极限穿透速度变化率近似指数增长，且增加速率随着钨球尺寸的减小更加明显；相同弹道极限下，破片正、斜侵彻TC4钛合金靶的极限穿透厚度变化趋势基本一致，但斜侵彻下破片对TC4靶板的等效极限穿透厚度明显大于相同V50下正侵彻TC4靶板的极限穿透厚度。研究结论可为杀爆战斗部威力设计提供参考依据。