沈晓乐，朱 锡，侯海量，周学滨，赵红光

(1．中国人民解放军91439部队，辽宁 大连 116041;2．海军工程大学船舶与动力学院，湖北 武汉 430033)

高速破片入水镦粗变形及侵彻特性有限元分析

沈晓乐1，朱 锡2，侯海量2，周学滨1，赵红光1

(1．中国人民解放军91439部队，辽宁 大连 116041;2．海军工程大学船舶与动力学院，湖北 武汉 430033)

为研究水下接触爆炸产生的高速破片在水中侵彻的阻力特性，采用有限元对典型高速破片入水侵彻过程进行了模拟，计算了破片侵彻的阻力系数，分析了破片墩粗变形规律及其对侵彻阻力的影响，提出了考虑墩粗变形影响的高速破片侵彻阻力及速度计算公式，指出了高速破片的侵彻能力随速度的变化规律。结果表明，初速度大于969～1 187 m/s时破片头部将产生显著变形，并大大影响其侵彻阻力;当破片速度较小时，入水侵彻深度随初始弹速的增大而增大，当破片速度达到某一临界值以后，侵彻深度将随初始入射速度的增大而逐渐减小。

爆炸力学;高速破片;侵彻;防护水舱;侵彻阻力

0 引言

水下接触爆炸的2个主要毁伤元素是冲击波和高速破片，其中高速破片初始速度在2 000 m/s左右具有很强的穿甲破坏能力。为抵御高速破片的侵彻，大型舰船主要通过设置隔离水舱或重油舱衰减吸收高速破片的动能，以减小其对后续防护结构的穿甲破坏。

关于水下弹道特性的研究，20世纪70年代矶部孝等曾对弹速在500～800 m/s下弹体的入水及跳弹，水中弹体侵彻能力等问题进行了大量的实弹试验，并提出了不同弹型侵彻能力的一系列经验公式［1］。……