肖云凯，方 秦，吴 昊，孔祥振，彭 永

(解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007)

考虑靶背自由表面和开裂影响的刚性尖头弹贯穿金属靶板模型*

肖云凯，方 秦，吴 昊，孔祥振，彭 永

(解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007)

将靶体视为不可压缩材料，假定空腔膨胀产生塑性-弹性响应分区，构造了靶背自由表面效应的衰减函数。将衰减函数乘以可压缩幂次硬化材料的阻力方程，得到了弹体贯穿金属靶板的阻力函数。基于弹性衰减-塑性衰减-开裂3个阶段，建立了同时考虑靶体可压缩性、靶背自由表面和开裂影响的弹体贯穿有限厚金属靶板的分析模型，推导得出了弹体瞬时速度的解析方程，并采用数值方法计算得到了弹体的过载、瞬时速度和残余速度。通过与6组实验数据和已有模型的对比得到，当靶板厚度和弹体冲击速度在一定范围内时，需要考虑自由表面效应的影响。

固体力学；贯穿模型；空腔膨胀理论；自由表面效应；刚性尖头弹；金属靶板

动能弹冲击贯穿金属靶体的终点弹道参数研究一直是坦克、舰船等装备研发和防护设计中关注的重点。刚性弹对金属靶的穿甲通常由侵彻过程和最终破坏模式共同控制，其终点弹道性能与弹体冲击速度、靶体材料特性以及弹靶的厚径比、弹头形状等因素密切相关[1-2]。“侵彻+延性扩孔”是尖头弹对金属靶板常见的贯穿破坏失效模式[3]，针对上述破坏模式，已建立了较多模型[4-9]。……