线性变壁厚对PELE破碎及扩孔性能影响研究
2021-04-24陈展宏印立魁任晓鹏陈智刚
陈展宏,印立魁,贾 波,任晓鹏,侯 璐,陈智刚
(1 中北大学机电工程学院,太原 030051;2 中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室,太原 030051;3 陆装西安军代局第八军代室,西安 710043;4 山西江阳化工有限公司,太原 030051)
0 引言
横向效应增强型侵彻体(penetrator with enhanced lateral effect,PELE)一般由底端密封的高密度、高强度壳体(如钨合金、合金钢)和低密度、低强度的弹芯(如铝、尼龙)组成,无需引信和炸药,属于安全型弹药。PELE因其结构简单、成本低廉、使用安全、其破片具有二次毁伤能够力、杀伤概率大[1-2]等优点而受到弹药研制和使用人员的重视,尤其是将其应用于小口径弹药和枪弹上,可打击轻装甲或单兵防护目标,满足反恐、城市作战等需要。许多学者对PELE开展了研究工作,Kesberg[2]在第21届国际弹道学会议上首次介绍了PELE的原理和实验情况,提出其横向增强作用是基于壳体与弹芯材料密度不同所产生的物理效应。Paulus[3]利用数值模拟和理论研究方法对PELE的侵彻过程进行了研究并将其分为三个阶段,同时建立了具有一定参考价值的轴向剩余速度和破片径向飞散速度的计算模型。朱建生等[4]在Paulus的研究基础上,基于Mott理论对壳体的破碎过程进行了分析,建立了壳体径向的速度理论模型。近年对PELE的研究有增无减,除了对其壳体破碎机理、影响因素进行研究外,学者在PELE的结构上进行了拓展性研究,如周敬辕[5]等提出分段式PELE,杜忠华[6]等提出了径向多层式PELE。
文中主要利用数值模拟的方法,使用Autodyn软件,加入随机失效和断裂软化算法,研究PELE壳体轴向厚度线性变化对其侵彻后破碎、扩孔等性能的影响。……
