• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度研究
钱秉文, 周刚, 李进, 李运良, 张德志, 张向荣, 朱玉荣, 谭书舜, 景吉勇, 张子栋
2019, 39(8): 083301. doi: 10.11883/bzycj-2019-0141
为探索钨合金柱形弹超高速撞击水泥砂浆靶的侵彻深度随撞击速度变化规律,利用二级轻气炮开展了$\varnothing $3.45 mm×10.5 mm的克级93 W钨合金柱形弹以1.82~3.66 km/s的速度撞击水泥砂浆靶的实验,利用CT图像诊断技术获得了侵彻深度和残余弹长随撞击速度的变化规律,对超高速撞击过程进行了数值模拟,结合数值模拟结果进一步分析了超高速撞击物理过程。结果表明:(1)超高速撞击条件下成坑是弹坑+弹洞型;(2)侵深-速度曲线呈现先增大后减小的现象,在弹速2.6 km/s附近存在侵彻深度极大值,约为8.5倍弹长,相对于中低速侵彻的深度并没有显著优势。(3)通过基于数值模拟得到的弹靶界面压力时程曲线将侵彻过程分为4个阶段,其中准定常侵彻阶段和第三侵彻阶段是决定总侵深的主要阶段。(4)随撞击速度增加,弹体侵蚀逐渐剧烈,此时准定常侵彻阶段的侵深变化不大,而第三侵彻阶段中的刚体侵彻部分大幅降低,导致总侵深大幅降低,使总侵深曲线呈现先增大后减小的现象。
关键词: 超高速撞击, 侵彻深度, 二级轻气炮, 水泥砂浆靶, CT图像诊断
基于波传播系数构建填实爆炸下花岗岩中运动及变形场
卢强, 王占江, 朱玉荣, 丁洋, 郭志昀
2019, 39(8): 083103. doi: 10.11883/bzycj-2019-0140
为利用球面波实验测得的有限个粒子速度信息来分析地下爆炸下介质的运动及变形特性,基于黏弹性球面波理论和局部黏弹性等效假设,提出了一种构建地下爆炸运动及变形场的新方法。首先,利用0.125 g TNT填实爆炸下花岗岩中相邻测点的粒子速度频谱给出相应的频谱比;其次,结合黏弹性球面波理论给出的理论频谱比求解出相邻测点之间区域内等效的球面波传播系数;再次,利用局部黏弹性等效假设给出相邻测点之间任意一点的粒子速度频谱,再通过傅里叶逆变换给出粒子速度的时域波形;最后,利用运动场和变形场的物理关系,完成整个分析区域内运动场和变形场的构建。结果表明:由相邻测点反演得到的波传播系数,可高精度地构建相应测点之间区域内介质的运动及变形场;在半径15~50 mm区域内,径向压缩应变峰值约从1.7×10−2降为2.1×10−3,切向拉伸应变峰值约从4.7×10−3降为0.4×10−3,径向压缩应变率峰值约从5.1×104 s−1降为2.5×103 s−1,切向拉伸应变率峰值约从5.0×103 s−1降为1.4×102 s−1,涵盖了高应变(率)到中低应变(率)加、卸载的全过程。
关键词: 地下爆炸, 球面波, 花岗岩, 黏弹性, 粒子速度, 波传播系数, 应变率