任贤胤，皮爱国

(北京理工大学 机电学院， 北京 100081)

毁伤元对目标的毁伤效应主要表现为“侵彻效应”、“钝击效应”、“空腔效应”等多种形式的耦合[1]。破片大小、形状和材质一般多种多样。对于常规弹药，为保证足够的杀伤范围，其破片尺度一般都是毫米级以上。但对于低附带战斗部[2]，为实现尽量小的附带杀伤，一般采用亚毫米级的重金属微粒，利用小粒子在空气中的衰减特性，控制破片的杀伤范围。由于小颗粒的定量可控高速驱动、侵彻实时过程的获取难度大，目前尚无可靠的亚毫米粒子侵彻试验数据发表，故而对亚毫米级粒子的侵彻试验研究具有现实意义。

明胶是一种具有粘弹性的软材料，某些特性，如与人体肌肉等生物组织相似的弹性，可以承受大变形[3]等，因此常常被用来作为人体组织的替代靶标。目前我国广泛使用4℃下10wt%的弹道明胶作为人体组织的标准替代靶标[4-6]。国内外学者对球形破片侵彻明胶的研究较多，但破片尺度多是集中在毫米级以上。国外如Dzimian[7]、Stone[8]、Nennstiel[9]、Strurdivan[10]、Seglets[11]等人，通过考虑不同的阻力项，或者认为球形破片在明胶中的受力情况与明胶的应变率有关，从而建立不同的阻力模型。国内如刘坤等[12]同时考虑了惯性阻力、黏性阻力和明胶抗力3部分，并根据最小二乘法原理，得出最佳惯性力系数和黏性力系数；莫根林等[13]则研究了球形破片侵彻明胶的瞬时空腔模型，认为球形粒子侵彻明胶的空腔运动为正弦运动。这些研究大多采用了毫米级球形粒子侵彻明胶的实验结果对模型和数值模拟结果进行拟合和验证。……