复合结构PELE轴向剩余速度计算方法研究
2021-10-27焦志刚梁德刚
弹箭与制导学报 2021年4期
梁 昊,焦志刚,吴 波,梁德刚
(1 沈阳理工大学装备工程学院,沈阳 110159;2 陆军装备部驻沈阳地区第一军事代表室,沈阳 110043;3 辽沈工业集团有限公司,沈阳 110045)
0 引言
横向效应增强侵彻体,简称PELE(penetrator with enhanced lateral efficiency),是新提出的一种应用新型毁伤机理的弹药。2006年,Paulus等[1]提出了PELE弹药的技术原理与实验结果,说明了PELE的作用原理;朱建生等[2-4]描述了PELE横向效应的作用过程,说明了横向效应的基本原理,推导出了靶后破片轴向、径向速度计算公式;樊自建等[5-7]研究了PELE弹体侵彻薄靶后弹体剩余速度的分析确定方法;周敬辕等[8]对分段PELE进行了创新性研究;何俊等[9]针对分层结构PELE侵彻间隔靶的横向效应进行了实验研究。文中基于原有PELE结构进行优化,并通过理论分析与数值模拟的方法对具有多层嵌套形式的复合结构PELE剩余速度计算方法进行了研究,为日后深层次的研究打下了基础。
1 侵彻过程分析
PELE高速撞击靶板,在弹靶界面上产生冲击波,此冲击波以相同强度分别向PELE尾端和靶板背部自由面传播。因靶板厚度远小于弹丸长度,故在靶板内传播的冲击波首先到达靶板背部自由面并向弹靶界面方向反射稀疏波,在稀疏波到达弹靶界面前,此过程为侵彻的第一阶段,如图1所示;稀疏波经过弹靶界面,并在PELE中不断反射传播,直至弹丸贯穿靶板,此过程为侵彻的第二阶段。

图1 稀疏波传播示意图
在第一阶段中,冲击波向弹丸尾端传播,弹丸各部分受到来自轴向的压力,出现压缩趋势,并具有均匀分布的压缩势能;……
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