杜忠华
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杜成鑫
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朱正旺
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夏龙祥
稀有金属
针对体积分数为80％的钨丝/Zr38Ti17Cu10.5C012Be22.5非晶复合材料长杆体弹芯,开展了在1300～1700 m/s撞击速度下侵彻30CrMnMo钢板的实验研究,并与普通钨合金弹芯进行了对比.研究发现,由这种材料制成的弹芯在高速侵彻时形成完全不同于钨合金和贫铀合金的侵彻特性,主要表现在:(1)在高速撞击条件下,钨丝/锆基非晶复合材料弹芯先后发生非晶气化、弹芯外侧钨丝屈曲和弯曲断裂、钨丝回流现象,使弹芯在侵彻过程中保持自锐,并且其侵彻能力高于普通93钨合金;(2)这种复合材料在高速侵彻过程中,由于非晶气化,一方面会造成钨丝的动态屈曲与劈裂、弹芯刚度降低、侵彻分叉,会使侵彻过程中靶板抗力不对称,产生弹道弯曲等现象,相对减弱自锐性效果;另一方面,非晶气化导致回流的钨丝在弹坑侧壁产生沟槽划痕,气化形成的高压气体作用在弹坑划痕沟槽处易形成贯穿性裂纹,利于二次杀伤.
关键词:
钨丝
,
锆基非晶复合材料
,
高速侵彻
,
自锐
杜忠华
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杜成鑫
,
朱正旺
,
夏龙祥
稀有金属
为了研究不同结构和材料弹芯的侵彻能力,采用80％体积分数的钨丝/锆基非晶复合材料(钨丝直径0.3 mm)弹芯,在1450～2100m/s速度范围内,对不同结构方案的弹芯垂直侵彻均质靶板进行了实验研究.结果表明:(1)材料的性能和结构都可以影响弹丸的侵彻效率,突破了传统认识,为复合材料杆式穿甲弹设计提供了重要依据;(2)弹芯结构不同,其侵彻深度-着靶速度变化曲线也不同,对于两段和三段结构弹芯其侵彻曲线变化是凸的,其侵彻深度峰值分别出现在着靶速度1750～1800 m/s和1850 m/s附近,最大侵彻穿深均为x=1.7L;对于未分段弹芯,其侵彻深度-速度变化曲线呈渐近线变化,在速度大于1850 m/s时接近于流体动力学极限穿甲深度L.(ρp/ρt)1/2,约为1.5L;(3)结合单向纤维复合材料的动态破坏特点、动态裂纹传播和弹芯高速撞击的侵蚀速度特性,给出了最优分段概念,分析了(2)中发现的问题的原因,为分段弹芯结构设计提供了参考.
关键词:
分段
,
钨丝/锆基非晶复合材料
,
高速侵彻
,
侵彻效率
