玻璃及玻璃/钨复合材料药型罩的静破甲特性研究
2021-05-19马雪亚王迎春程兴旺李树奎高冲
北京理工大学学报 2021年4期
马雪亚, 王迎春, 程兴旺, 李树奎, 高冲
(北京理工大学 材料学院,北京 100081)
药型罩是聚能装药破甲弹的关键部件之一. 利用聚能效应,药型罩在爆轰波的作用下压垮、闭合、形成高速射流侵彻目标[1-2]. 根据侵彻流体动力学理论,射流侵彻深度与射流长度和药型罩材料密度的平方根成正比. 因此,为获得良好的穿深,药型罩材料应具备高密度、高声速和良好的塑性等特点[3-5].
纯Cu因具有良好的塑性和较高的声速已在药型罩上实际应用,然而有研究表明,在爆炸加载条件下,玻璃可以形成更具延性的射流,其长度远远超过纯Cu[6]. 但作为药型罩材料,玻璃的密度偏低,仅2.0~5.0 g/cm3,因此破甲穿深有限. 为了提高射流密度,可以在玻璃中添加高密度的金属钨,制备出比纯铜密度更高的玻璃/钨复合材料用作药型罩材料,结合钨的高密度和爆炸加载下玻璃高延性的优势,预期可以提高药型罩的破甲威力.
一般认为,聚能装药破甲弹的侵彻威力,除了与射流长度、射流密度有关外,还与射流与靶板之间的交互作用直接相关. 射流在侵彻靶板的过程中处在一个高温、高压和高应变率加载条件下,射流与靶板之间有可能发生一定程度的反应. 近年来,有研究者对纯W及W合金药型罩与靶板之间的弹靶作用进行了相关研究,结果表明,射流与靶板之间反应与否,对射流的破甲特性具有较大的影响[7-9]. 如W-Ni-Fe合金射流在对45钢靶板侵彻过程中,射流与靶板存在剧烈的相互作用……
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