8km/s超高速撞击下的碎片云与Whipple结构损伤特性研究

摘要

本文基于8km/s超高速撞击实验和数值仿真开展了碎片云特性研究。实验在二级轻气炮上进行,获得了清晰的碎片云形貌图像,研究了不同直径弹丸超高速撞击对碎片云特性的影响规律。结果表明:实验与数值仿真结果一致,在撞击极限曲线和碎片云相态变化点7km/s前后,碎片云轴向和径向速度与t/D的关系规律不同。在撞击速度为8km/s时,弹丸直径越大碎片云主体结构的轴向速度和扩散速度就越大,对后墙造成的损伤程度和区域就越大。后墙中心损伤区域发生了明显的液化现象,后墙损伤模式为轴线上的鼓包和层裂剥落,后墙前表面损伤区域和后表面层裂剥落区域直径随着弹丸直径的减小而减小。最后,获得了防护结构的临界弹丸直径。