约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响

第29卷第2期 2009年3月 爆炸与冲击 EXPLOSIONANDSHOCKWAVES V01．29．No．2 Mar．。2009 文章编号：1001-1455(2009)02—0149—06 约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响’ 张先锋1’2，李永池1 (1．中国科学技术大学近代力学系．安徽合肥230027； 2．南京理工大学机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院．江苏南京210094) 摘要：基于IX)P实验 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 开展了2种约束氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能系列实验研究．分别获取了AD95 陶瓷及10％氧化锆增韧陶瓷抗射流侵彻过程的侵彻深度一时间(P-t)曲线及他们在验证靶上的剩余穿深．并与 45钢的抗侵彻数据进行了对比。结果表明：2种陶瓷抗射流侵彻的防护因数均大于1；约束陶瓷抗射流侵彻 能力得到了较大提高；增韧陶瓷抗射流侵彻能力优于AD95陶瓷。基于实验结果分析了约束陶瓷抗射流侵彻 的机理．提出约束边界反射产生的回爆对射流稳定性的干扰是约束陶瓷抗射流侵彻能力提高的主要原因。 关键词：爆炸力学；侵彻；抗侵彻实验；陶瓷靶；约束陶瓷；增韧陶瓷；聚能射流 中图分类号：0313．4 国标学科代码：130·3530文献标志码：A 1 引 言 陶瓷材料具有一系列独特优异的物理和力学性能。例如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐高温、与钢相比的低密度 等。目前陶瓷材料在国民经济、国防和高科技领域得到高度的关注和越来越广泛的应用，尤其是作为防护装甲和发动机 部件等在抗冲击和抗侵彻方面具有其他材料不可替代的优势。在装甲陶瓷中最有潜力或研究最多的是氧化铝陶瓷．这 种陶瓷制造成本低、工艺简单，且防护能力强。世界各地的研究小组分别开展了该类陶瓷的材料动态特性和终点弹道性 能的研究。有关陶瓷的动态材料特性和陶瓷靶的高速侵彻／穿甲动力学研究已成为了冲击工程界的热点领域[1]。 聚能破甲弹是反坦克战斗部的主用弹药之一，研究陶瓷装甲抗射流侵彻具有较高的现实意义和理论价值。与动能 弹相比．聚能金属射流在形成和侵彻过程中不断地被拉伸。其结构参数较复杂。因此陶瓷靶抗射流侵彻过程的动力学特 性更复杂。目前对陶瓷靶抗射流侵彻过程的研究主要有M．Mayseless等C幻对射流侵彻陶瓷等低密度材料侵彻过程进行 了研究；徐学华[}们对射流侵彻陶瓷靶进行了实验研究。建立了侵彻深度的工程计算模型。谭多望等【5]对射流侵彻陶瓷 的力学性能进行了实验研究．获取了射流侵彻陶瓷的侵彻速度。魏雪英等[6]将空腔膨胀理论推广到射流侵彻陶瓷靶过 程中。并求解了射流对Al。o。陶瓷靶的侵彻阻力。孙宇新等[7]对长杆弹侵彻AD95陶瓷靶进行了实验研究．结果表明当 侵彻速度大于1200m／s时．陶瓷的抗侵彻能力优势得到了体现。于少娟等口]对AD95约束和非约束陶瓷抗射流侵彻过 程进行了初步的对比性研究．结果证明约束提高了陶瓷靶的抗射流侵彻能力。张先锋等[9]对AD95陶瓷和10％氧化锫 增韧陶瓷的抗射流侵彻进行了初步分析．分析表明后者比前者有更好的抗射流侵彻能力，但是并未对约束陶瓷提高抗射 流侵彻能力的机理进行深入分析。 对射流侵彻陶瓷靶过程的研究大多集中于理想靶板的模型计算和简单实验测试方面。较少涉及约束条件下陶瓷抗 射流侵彻能力的定量研究和机理分析，对增韧提高陶瓷抗射流侵彻潜力的研究还不深入。本文中在文献[8—9]的基础 上，进行陶瓷增韧及约束特性抗聚能射流侵彻过程的相关补充实验，对实验结果进行更全面的总结．特别对约束条件下 碎裂陶瓷倒塌对后续射流产生干扰引起约束陶瓷的回爆现象及其作用机制进行分析。 2 实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 DOP(depthofpenetration)[10]实验方法主要用于获取侵彻体穿透某一特定材料和结构靶板后在鉴证靶上的剩余穿 深．通过防护因数的计算方法研究材料的宏观抗侵彻能力。为了深入研究材料的抗侵彻机理，利用特殊的实验测试方法 获取侵彻体对靶板的侵彻速度是最可行的方法。特别是对于聚能射流这样存在头尾速度差、在侵彻中射流不断被拉伸等 -收稿日期：2007一11—13；修回日期：2008·02—28 基金项目：国家自然科学基金项目(10632080．10402041)；中国博士后基金项目(20060400731) 作者简介：张先锋(1978一)．男．博士。副教授。 万方数据 150 爆 炸 与 冲 击 第29卷 特点的复杂结构侵彻体，通过侵彻深度·时 间曲线研究抗射流侵彻机理更必要。 测定靶板材料抗侵彻过程侵彻深度一时 间(P-t)曲线的方法主要有光测法和电测 法，前者如X光摄影、高速激光摄影等，后 者主要通过在侵彻路径上设置信号靶的方 法获取侵彻深度与时间数据。光测法具有 测试方法直观、准确性高等特点，但其数据 量少．所需设备复杂。与光测法相比，良好 设计的电测方法不仅可以单发实验获取多 个实验数据．而且其操作方法简单易行，因一”‘ 此成为材料抗侵彻机理研究中的常用方法． 实验布局见图1。 实验测试中。将厚约0．05mm的2层 铜箔问以同样厚度的玻璃纸进行绝缘。形成 信号靶。信号靶实物照片如图2所示。将2 层相互绝缘的信号靶置于2层陶瓷试件之 间．当侵彻射流穿过2层相互绝缘的铜箔瞬 间。2层铜箔导通．为计时仪器提供导通信 号．仪器即可 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 射流穿透陶瓷靶板的时 间。多个信号靶置于多层陶瓷问即可获取 射流侵彻陶瓷靶的时间信号．陶瓷靶与信号 图1实验装置示意图 Sketchoftheexperimentalsetup 图2信号靶实物照片 Fig．2Photoofthesignalcapture 图3信号靶、陶瓷布局关系 Fig．3Layoutofthesignalcapturesandceramictargets 靶布局如图3所示。实验中的计时仪器为精度达0．1ps的多通道测试仪器，其最大记录通道数为6。测试中为了尽可 能减小陶瓷靶层间间隙。选用较薄的信号靶记录时间信号．信号靶总厚度不超过0．2mm。陶瓷靶直径为100in／n。单块 陶瓷厚度为20mm。约束效应是通过将陶瓷靶置于直径为106mm的钢简中，陶瓷与钢简间的缝隙采用环氧树脂灌封 来实现。为了避免侵彻过程中的飞溅．在入射面利用厚3mm的盖板封装，盖板材料为45钢，并用6个螺钉固定。无约 束陶瓷在信号靶安装完成后涂敷3mm厚的环氧树脂固接。 3聚能装药结构及陶瓷材料参数 为了尽可能减小边界条件对射流冲击侵彻过程的影响，选择小口径装药聚能射流进行侵彻威力实验。为了提高射 流稳定性。药型罩采用单锥小锥角结构．锥角为54。，药型罩壁厚0．8mm。装药结构为直径为36mm的收敛性结构。装 药类型为8701炸药，压装模式成型．装药密度为1．70g／cm3。为了进一步了解该射流参数．分别利用X光摄影技术获取 了射流形态。图4为该装药起爆后f一20，30gs时结构形成射流的X光照片。从射流X光摄影结果可以得出，射流头 部速度为7100m／s，尾部速度为450m／s。利用聚能破甲战斗部的射流速度分布测试中的切割法对该聚能装药的射流 速度分布进行了测试【9]，可以获取该聚能装药射流速度分布，如图5所示．图中横坐标为射流长度方向。 以氧化铝系列陶瓷为研究对象。开展了AD95陶瓷及氧化铝为基的氧化锆增韧陶瓷的抗侵彻性能研究。氧化锆增 韧陶瓷是一种基于相变增韧原理．利用氧化锆能在应力的诱导下发生四方一单斜相变．造成相变部分体积膨胀。使材料 内部的裂纹前沿存在压应力区域。削弱裂纹尖端的应力集中，改变主裂纹方向。从而消耗裂纹扩展的能量，从而增加材料 的韧性。氧化锆增韧陶瓷因其工艺方法简单．增韧性能易调而受到广大陶瓷材料研究者的青睐[1”。本研究中的陶瓷材 料委托山东工业陶瓷设计研究所制作．其中AD95陶瓷材料组分为：A120。，95％；Si02．2．5％；CaO。1．5％；MgO，l％。 10％氧化锫增韧陶瓷材料组分为：A1203。86％；Zr02，10％；Si02。2％；CaO，2％；MgO，1％。 为了充分考核2种陶瓷材料的抗射流侵彻能力，同时进行该聚能射流对45钢侵彻速度的测试实验。2种陶瓷材料 参数如下：AD95陶瓷的密度为3．583t／m3。屈服强度为2．2GPa，静态弹性模量为190GPa。动态弹性模量为277GPa。 应变硬化因数为0．1，参考应变率为1s-。，断裂强度为0．262GPa．泊松比为0．23，表面波波速为8．90kin／s；10％氧化 锆增韧陶瓷的密度为3．450t／m3。屈服强度为2．0GPa．静态弹性模量为190GPa。动态弹性模量为272GPa，应变硬化因 数为0．1．参考应变率为ls～。断裂强度为0．336GPa．泊松比为0．20，表面波波速为8．82km／s。约束陶瓷用的钢筒及 鉴证靶均为45钢。 万方数据 第2期 张先锋等：约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响 151 图4聚能射流成型X光照片 Fig。4X-rayphotosoftheshapedchargejet 4实验结果及分析 4．1 约束对陶瓷抗射流侵彻能力的提高 鼍 量 葛 图5聚能射流的速度沿射流长度方向的分布 Fig．5Velocitydistributionoftheshapedchargejet initslengthdirection 由于陶瓷是脆性材料，抗拉强度较低．且在撞击后易碎裂飞 散．很难采用传统的半无限靶侵彻方式来考核陶瓷材料的抗侵彻 能力。为了定量分析AD95陶瓷的抗侵彻能力．并与已有的实验 结果相比较，采用改进的DOP实验方法(见图6)来考核陶瓷材料 的防护性能。改进的D()P方法的思想是：获取侵彻体穿透某一 参照材料的穿深及侵彻体穿透陶瓷／参照材料复合靶后在后效靶 上的剩余穿深，通过计算下文定义的防护因数来研究陶瓷材料的 宏观抗侵彻能力。 聚能装药炸高为50mm。表1为45钢、约束AD95陶瓷及无 约束AD95陶瓷抗射流侵彻过程P-t实验数据，以及利用防护因 数计算的F．和Fm值[1“．根据防护因数的 定义．陶瓷靶防护因数主要有2种定义方 法，即厚度防护因数FI和质量防护因数 F。，该防护因数能较合理地表征2种靶板 材料的抗侵彻能力 F．=(P耐一P。一盈)／赴 F。=(P耐一P。一岛)Pl|f／(岛pc) 式中：P。为射流在鉴证靶中的侵彻深度， P耐为无陶瓷材料防护时射流在鉴证靶上的 侵彻深度．岛、岛分别为盖板厚度和陶瓷层 厚度，舳为鉴证靶材料密度，R为陶瓷材料 密度。 图7为典型实验结果照片。图8为3种 靶板鉴证靶破孔实验照片。 由表l实验结果可以得出如下结论： (1)射流侵彻无约束陶瓷和45钢的侵 彻深度基本相当．厚度防护因数基本相同， 说明陶瓷材料抗射流侵彻能力和同厚度的 45钢相当l但陶瓷材料的质量防护因数大 于2。说明陶瓷材料抗射流侵彻能力强于2 倍质量的45钢．所以陶瓷作为抗射流侵彻 复合装甲中的一种材料有明显优势。 ℃瑷溺簧嬲缓缀缓Coverplate≮ 坳 缓 ＼§燧PenetTator∑ 忑戮庞斗矗≤ ”"／，／。／。／N／／V／。／-／。I／。／钐∥黝 图6DOP实验示意图 Fig．6TargetconfigurationintheDOPexperiment 图7不同靶板侵彻破坏结果照片 Fig．7Photosofdifferentdestroyedtargetsafterpenetration 图8鉴证靶侵彻成孔状态 Fig．8Photosofdifferentafter-effecttargetsafterpenetration (2)相对于无约束陶瓷而言，约束陶瓷中的射流侵彻深度降低了30％以上，说明约束陶瓷的抗射流侵彻能力有明显 万方数据 152 爆 炸 与 冲 击 第29卷 的提高，且约束陶瓷鉴证靶上剩余射流呈散射状态，说明射流在侵彻过程中受到了干扰。这是因为陶瓷在高冲击压缩应 力波和拉伸应力波作用下发生了断裂，陶瓷靶外加约束的存在．一方面使陶瓷各断裂块之间极为紧密，只有裂纹而无扩 容；另一方面应力波在约束钢套与陶瓷靶界面发生反射．反射冲击波使破碎的陶瓷向射流收拢，引起射流侵彻通道的倒 塌，后续射流受到倒塌陶瓷粒子的干扰，变成间断射流。这一过程可用回爆来定义。 表1侵彻实验数据 Table1 Experimentalresultsofpenetration 靶板P ‘ P⋯F．Fm靶板 F．F。 P” F． Fm P t Pm 靶板／mm佃／二ER ／mm fps／ram 靶板 F． F。／mm ／ps ／mm 30．7 7．42 21 3．3 20 3．3 58．718．17 无约束 42 7·6 约束 40 6·5 45钢84．231．40 8 63 13．5 13 1．012．27 60 9．9 10 1．332．98 98．445．60 AD95陶瓷 84 20．6 AD95陶瓷7011．9 111．275．60 105 75．8 80 20．5 4．2增韧对约束陶瓷抗射流侵彻能力的提高 传统的考核陶瓷材料抗侵彻能力的结果是陶瓷靶破 碎．并伴随强烈的冲击后效四处飞溅，较难观测侵彻完成 后陶瓷的破碎形态。本文中借助约束效应定性观测射流 侵彻完成后2种陶瓷的破碎情况。利用改进的DOP实验 方法对约束AD95陶瓷及约束10％氧化锆增韧陶瓷抗射 流侵彻情况进行了对比实验。表2为约束AD95陶瓷和 约束10％ZrO。增韧陶瓷抗射流侵彻过程的实验数据。 图9为2种约束陶瓷侵彻过程中的侵彻深度与时间历程 曲线以及侵彻速度与时间历程曲线，这些实验数据对认 识射流侵彻的过程并检验有关数值模拟结果的可信性有 重要意义。图10为侵彻完成后2种陶瓷入射面的破坏情 况。图1l为约束钢简线切割后各层陶瓷的破坏情况。 E g 琵 表2约束陶瓷在抗侵彻过程中的实验数据 Table2Experimentaldataoftheconstrainedceramictargets 10％Zr02 增韧陶瓷 20 3．3 40 6．6 60 10．5 3 1．4Z 3．Z3 70 14．0 80 27．2 口 蔓 专 图92种约束陶瓷抗射流侵彻过程的P-t及扩f曲线 Fig．9P-tandu-tcurvesofthetWOkindsofconstrainedceramictargetsduringanti-penetration 图10侵彻完成后2种约束陶瓷入射面的破坏情况 Fig．10DestroyedincidenceplanesofthetWOkindsof constrainedceramictargetsafterpenetration 图11各层陶瓷破坏状态 Fig．11 Destroyedstateofeverylayertarget 万方数据 第2期 张先锋等：约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响 153 由表2～3关于约束条件下的AD95及10％ZrO。增韧陶瓷抗射流侵彻实验的结果可知： (1)侵彻结果实验照片表明AD95陶瓷侵彻成孔较大，但其侵彻深度较大．这与侵彻开孔大、侵彻深度小的传统经 验结果相反。这是因为陶瓷材料为脆性材料，其破坏特性与金属靶料不同．金属高速侵彻中以弹靶的塑性变形为主要变 形机理．陶瓷材料的高硬度和脆性使他们在撞击过程中因材料的严重损伤而断裂和粉碎。粉碎区的强度控制其冲击响 应过程[1]。因此考核陶瓷的抗侵彻过程不能简单以开坑的大、小来度量．而应该综合考虑其各个破坏区的情况。 (2)侵彻深度与时间曲线中，氧化锆增韧陶瓷的深度一时问曲线在AD95陶瓷的下方，氧化锫增韧陶瓷的防护因数也 大于AD95陶瓷的，尽管氧化锆增韧陶瓷的密度和抗压强度降低．但其总体抗侵彻性能得到了提高。这是因为氧化锆增 韧陶瓷的韧性增强，射流侵彻过程中陶瓷裂纹扩展范围减小，陶瓷抗侵彻的整体性得到加强，故其抗侵彻能力增强。说 明陶瓷材料合理韧性化有助于提高陶瓷材料的抗侵彻能力。 (3)从侵彻结果中入射面的破坏情况可以明 显看出2种陶瓷的差异．2种陶瓷所产生的空腔 尺寸基本相同．但破碎区及粉碎区差异较大。由 于氧化锫增韧陶瓷的韧性化。其破碎区及粉碎区 尺寸较小。解剖后的各层陶瓷破碎情况中可以看 到明显的射流穿孔(见图11)，2种陶瓷的射流穿 孔差异不大；AD95陶瓷各层破碎情况较严重．说 明增韧对改善陶瓷材料的破碎性能具有优势。 5 结 论 表3侵彻完成后陶瓷破坏区尺寸 Table3Destroyed—regiondimensionsofceramictargets afterpenetration 基于改进的DOP实验原理．开展了约束陶瓷抗射流侵彻对比研究，分别进行了约束状态对AD95陶瓷抗射流侵彻 能力的影响、约束下陶瓷增韧对抗侵彻能力的影响的实验．获取了侵彻过程的侵彻深度一时间曲线。实验结果表明：约束 陶瓷抗射流侵彻能力得到了较大提高；增韧陶瓷抗射流侵彻能力优于AD95陶瓷。基于实验结果分析了约束陶瓷抗射 流侵彻机理。并对约束AD95陶瓷及氧化锆增韧陶瓷抗射流侵彻结果进行了比较。由比较结果可知：约束条件下射流侵 彻陶瓷过程中产生的回爆使后续射流受到了干扰，与无约束陶瓷相比，约束陶瓷使射流的侵彻深度降低了约30％；10％ ZrO。增韧陶瓷比AD95陶瓷的抗射流侵彻能力大．陶瓷破坏程度减弱．表明陶瓷材料的合理韧性化有助于增强其抗射 流侵彻能力。这些结论能够对未来装甲陶瓷的设计和改进提供参考。 参考文献： [1]陈小伟，陈裕泽．脆性陶瓷靶高速侵彻／穿甲动力学的研究进展[J]．力学进展，2006，36(1)：85—102． CHENXiao-wei，CHENYu-ze．Reviewonthepenetration／perforationOfceramicstargetsFJ]．AdvancesinMe— chaniCS，2006．36(1)：85-102． [2]MayselessM，GenussovR．Jetpenetrationintolowdensitytargets[J]．InternationalJournalofImpactEngineer’ ing，1999．23：585—595． [3]徐学华．射流侵彻陶瓷靶试验研究与工程计算模型[J]．南京理工大学学报．1994(1)：18—21． XUXue-hua．Astudyontheexperimentofjetpenetrationintoaceramictargetanditsengineeringcalculationmod’ el[J]．JournalofNanjingUniversityofScienceandTechnology，1994(1)：18·21． [4]徐学华．射流侵彻复合靶的工程计算方法[J]．南京理工大学学报。1994(1)：38—42． XUXue-hua．Anengineeringcalculationmethod／orjetpenetrationintoalaminatingtarget[J]．JournalofNanjing UniversityofScienceandTechnology。1994(1)：38—42． [5]谭多望．谢盘海．射流侵彻陶瓷力学特性试验研究[J]．高压物理学报，1997．11(2)：145—149． TANDuo-wang．XIEPan-hal．Expermentalstudyofaluminaceramicagainstashaped-chargejetpenetration[J]． ChineseJournalofHighPressurePhysics。1997．1l(2)1145-149． [6]魏雪英，张春燕。马淑芳．射流侵彻作用下陶瓷材料的性态与阻力[J]．兵工学报．2003，26(4)：481—485． WEIXue-ying．ZHANGChun-yan。MAShu-fang．Resistanceandpropertyofceramictargetagainstshaped—charge jetpenetration[J]．ActaArmamentarh．2003。26(4)：481—485． [7]孙字新．李永池，于少娟．等．长杆弹侵彻受约束A95陶瓷靶的实验研究[J]．弹道学报，2005，17(2)：38—41． SUNY俨xin．L1Yong-chi。YUShao-jnan。etaLAnexperimentalstudyonthepenetrationconfinedA95ceramic 万方数据 154 爆 炸 与 冲 击 第29卷 [83 [93 [10] E113 [12] targets[J]．JournalofBallistics，2005，17(2)：38—41． 于少娟．李永池，张先锋．等．约束陶瓷靶抗射流侵彻实验研究[J3．中国科学技术大学学报，2008，38(11)：1299· 1303． YUShao-juan。LIYong-chi，ZHANGXian-feng，Cta1．Anexperimentalstudyonanti-penetrationprocessofcon— finedA95ceramictargetstOshapedchargejetsl-J]．JournalofUniversityofScienceandTechnologyofChina- 2008．38(11)：1299-1303． 张先锋。李永池。于少娟．氧化锆增韧陶瓷抗射流侵彻实验研究EJ]．实验力学．2007．22(6)：631。636． ZHANGXian-feng．LIYong-chi，YUShao-juan．Anexperimentalstudyonanti—penetrationprocessofzirconia toughenedaluminaceramictargettOshapedchargejet[J]．JournalofExperimentalMechanics，2007，22(6)：631- 636． 翁佩英，任国民。于骐．弹药靶场试验[M]．北京：兵器工业出版社．1995． 张玉军，张伟儒．结构陶瓷材料及其应用[M3．北京：化学工业出版社．2005． 孙宇新．李永池，廖光煊，等．氧化锆增韧陶瓷与A95陶瓷抗侵彻性能对比实验研究[J]．实验力学。2005．20(3)： 344—348． SUNYu-xin，LIYong-chi，LIAOGuang—xuan，eta1．Comparisonstudiesontheanti-penetrationpropertyof tougheningceramicandA95ceramicl'J3．JournalofExperimentalMechanics，2005，20(3),344。348． Constrainingandtougheningeffectsonanti。penetrationpropertiesof aluminaceramictargetstoshapedchargejets ZHANGXian-fen91一．LIYong—chil’ (1．DepartmentofModernMechanics，UniversityofScienceandTechnology ofChina，Hefei230027，Anhui，China； 2．SchoolofMechanicsEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology， Na，巧ing210094，Jiangsu，China) Abstract：Basedondepthofpenetrationexperiments，anti—penetrationexperimentswereconductedin constrainedAD95ceramictargetsand10％一zirconia—toughenedaluminaceramictargetssubjectedto shapedchargejetpenetration．Thedepthofpenetration-timecurvesforthesetWOtypesofceramictar— getsandtheirresidualpenetrationdepthsinvalidatingtargetswereobtained，andthesedatawere comparedwiththecorrespondingexperimentaldatafor45steeltargets．Resultsshowthattheprotec— tioncoefficientsofthesetWOtypesofceramictargetsarebothbiggerthan1．0，thattheanti—penetra— tionabilitiesoftheconstrainedceramictargetsareimproveddistinctly，andthattheanti—penetration abilitiesofthetoughenedceramictargetsarelargerthanthoseoftheAD95ceramictargets．Basedon theexperimentalresults，theanti—penetrationmechanismoftheconstrainedceramictargetstoshaped chargejetswasanalyzed，andthefollowingconclusionispresented：thedisturbanceofback—explosion generatedfromtheconstrainedboundarytothejetstabilityisthemaincausewhytheconstrainedce— ramieshavebetteranti—penetrationabilitythantheunconstrainedceramics． Keywords：mechanicsofexplosion；penetration；anti—penetrationexperiment；ceramictarget；con— strainedceramic；zirconia—toughenedceramic；shapedchargejet - Correspondingauthor?LIYong-chi Telephone：86-25-84317853 E-mailaddress：ycli@UStC．edu．cn (责任编辑张凌云) 万方数据 约束及增韧对氧化铝陶瓷抗射流侵彻性能的影响 作者： 张先锋， 李永池， WANG Zhi-liang， ZHANG Xian-feng， LI Yong-chi， WANG Zhi- liang 作者单位： 刊名： 爆炸与冲击 英文刊名： EXPLOSION AND SHOCK WAVES 年，卷(期)： 2009，29(2) 引用次数： 0次 参考文献(12条) 1.陈小伟.陈裕泽 脆性陶瓷靶高速侵彻/穿甲动力学的研究进展[期刊论文]-力学进展 2006(1) 2.Mayseless M.Genussov R Jet penetration into low density targets 1999 3.徐学华 射流侵彻陶瓷靶试验研究与工程计算模型[期刊论文]-南京理工大学学报 1994(1) 4.徐学华 射流侵彻复合靶的工程计算方法[期刊论文]-南京理工大学学报 1994(1) 5.谭多望.谢盘海 射流侵彻陶瓷力学特性试验研究[期刊论文]-高压物理学报 1997(2) 6.魏雪英.张春燕.马淑芳 射流侵彻作用下陶瓷材料的性态与阻力[期刊论文]-兵工学报 2005(4) 7.孙宇新.李永池.于少娟.胡秀章 长杆弹侵彻受约束A95陶瓷靶的实验研究[期刊论文]-弹道学报 2005(2) 8.于少娟.李永池.张先锋.孙宇新.吴立朋 约束陶瓷靶抗射流侵彻实验研究[期刊论文]-中国科学技术大学学报 2008(11) 9.张先锋.李永池.于少娟 氧化锆增韧陶瓷抗射流侵彻实验研究[期刊论文]-实验力学 2007(6) 10.翁佩英.任国民.于骐 弹药靶场试验 1995 11.张玉军.张伟儒 结构陶瓷材料及其应用 2005 12.氧化锆增韧陶瓷与A95陶瓷抗侵彻性能对比实验研究[期刊论文]-实验力学 2005(3) 相似文献(10条) 1.期刊论文 李长顺.刘天生.王凤英.高永宏.LI Chang-Shun.LIU Tian-Sheng.WANG Feng-Ying.GAO Yong-Hong 伸 出式侵彻体攻角侵彻靶板的数值模拟研究 -高压物理学报2009,23(2) 利用LS-DYNA3D软件,对有攻角条件下伸出式侵彻体侵彻单层靶板及等厚度双层间隔靶板进行了数值模拟研究,从靶后动能和靶板破坏程度的角度对比 了伸出体与同质量、同外径的基准杆侵彻单/双层靶板的能力.得出了侵彻体动能随时间变化的规律,分析了侵彻过程中攻角、速度及靶板分层3个重要因 素对侵彻体侵彻能力的影响.结果表明:当攻角小或速度大时,伸出式侵彻体相对基准杆有较明显的优势;当双层靶板的间隔与基准杆长度相等时,靶板的分 层对伸出体的侵彻性能几乎无影响,而对基准杆有较大影响,说明伸出体侵彻多层间隔防护结构的能力明显优于基准杆. 2.期刊论文 陈小伟.CHEN Xiao-wei 动能深侵彻弹的力学设计(Ⅰ):侵彻/穿甲理论和弹体壁厚分析 -爆炸与冲击 2005,25(6) 在作者先前工作的基础上,进一步明确了适合于动能深侵彻弹的撞击函数和弹体几何函数的有效范围,可用于相关弹体结构的力学设计.同时从理论上 研究了弹体的抗压/拉和抗弯能力,分别从抗压/拉和抗弯两方面来确定动能深侵彻弹弹体的极限壁厚.针对不同撞击速度的细长中空弹体斜侵彻混凝土靶 ,分析得到不出现弯曲破坏的弹体最大临界斜角和壳体壁厚下限,并给出弹体抗弯能力的最薄弱位置.对弹体的壳体厚度、局部加固和焊接位置提出建议. 3.会议论文 倪虹.段卓平 爆炸成型杆式侵彻体对水介质侵彻的试验研究 2006 本文采用脉冲X高速摄影技术和电探针技术,实验研究了爆炸成型杆式侵彻体对水介质侵彻过程,得到了点起爆、环形起爆、平面起爆三种条件下爆炸 成型杆式侵彻体的入水前的形貌、运动参数及其对水介质的侵彻规律.试验结果表明起爆方式对爆炸成型杆式侵彻体的速度梯度、水中侵彻能力有显著影 响,本论文条件下,平面起爆方式爆炸成型杆式侵彻体侵彻水介质的能力最强. 4.期刊论文 王浩.陶如意.WANG Hao.TAO Ru-yi 截卵形弹头对混凝土靶侵彻性能的试验研究 -爆炸与冲击 2005,25(2) 介绍了截卵形弹头钻地弹对混凝土靶的侵彻试验研究结果.根据缩比钻地弹侵彻过程的高速录像和试验结果对弹丸运动状态进行了分析,得出了截卵 形弹头钻地弹侵彻混凝土靶的速度变化曲线和阻力变化曲线;利用缩比理论,给出了 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 钻地弹对混凝土靶侵彻性能的计算方法和分析结果. 5.期刊论文 陈小伟.金建明.CHEN Xiao-wei.JIN Jian-ming 动能深侵彻弹的力学设计(Ⅱ):弹靶的相关力学分析与 实例 -爆炸与冲击2006,26(1) 介绍了作者关于动能深侵彻弹研究的部分工作.单纯动能弹侵彻存在侵彻深度上限,在技战术指标一定的前提条件下,弹体结构的优化可令动能深侵彻 弹尽可能实现最大侵深.其中弹体结构的力学设计尤为重要,如弹形、弹材、质量比、长径比等.进一步开展弹体结构设计的力学研究,包括头部设计、战 斗部后盖、装填比、弹形和弹材、侵彻效应中的尺度律、混凝土靶的设计,最后给出若干实例. 6.期刊论文 龚自明.方秦.张亚栋.相恒波.张育宁 混凝土靶体侵彻不贯穿系数的试验研究 -兵工学报2009,30(9) 分别制作了6组不同型式的靶体,进行了弹道侵彻试验研究,结合数值计算,确定了钢筋混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维钢筋混凝土靶体的侵彻不贯穿 系数(Kpp),以合理确定混凝土靶体的侵彻不贯穿厚度(H);并定量分析了弹体侵彻深度(hp)及靶体背面支撑情况对(Kpp)的影响.研究结果表明,靶体材料及 靶体背面支撑相同时,Kpp随hp/d(弹径)的增大而减小;靶体背覆钢板对H的减小作用较小(不到5%),而靶体背覆砂土对H的减小作用比较明显(近20%). 7.期刊论文 贺虎成.唐德高.陈向欣.陈妙峰.魏宝林 刚玉碎石混凝土抗弹丸侵彻效应研究与分析 -爆炸与冲击 2004,24(6) 通过实弹射击试验,研究了刚玉碎石混凝土的抗侵彻性能,结果表明,刚玉碎石混凝土具有较好的抗侵彻能力.与相同强度等级的普通混凝土相比,弹丸 在刚玉碎石混凝土中的侵彻深度减小了约10%.对试验数据进行了最小二乘拟合,得到了刚玉碎石混凝土的侵彻系数. 8.期刊论文 杜忠华.朱建生.王贤治.李良杰.DU Zhong-hua.ZHU Jian-sheng.WANG Xian-zhi.LI Liang-jie 异型侵 彻体垂直侵彻半无限靶板的分析模型 -兵工学报2009,30(4) 针对长径比为20,截面形状分别为三角形和四边形的两种异型杆,在1*!600～1*!800*!m/s速度范围内,开展了其垂直侵彻半无限靶板的试验研究和模 型分析,在模型中考虑了弹杆横截面对异型杆侵彻均质靶板的影响.理论与试验结果的对比表明,该理论模型可以较好地分析异型杆垂直侵彻半无限靶板的 侵彻特性. 9.期刊论文 张德志.张向荣.林俊德.唐润棣.ZHANG De-zhi.ZHANG Xiang-rong.LIN Jun-de.TANG Run-di 高强钢弹 对花岗岩正侵彻的实验研究 -岩石力学与工程学报2005,24(9) 在压缩气体炮上开展了系列高强钢弹对花岗岩正侵彻的模型实验,获得了侵彻深度与侵彻速度的关系,建立了可用于高强度岩石侵彻深度预测的经验 公式,该公式与实验结果一致性良好.同时,分析了模型实验靶体横向尺寸效应,对于一定尺寸的弹、靶体,存在确保数据有效的侵彻速度上限;估算了侵彻 时靶体强度,侵彻时花岗岩强度高出其单轴抗压强度好几倍;采用能量守恒原理估算了侵彻过程中平均减速度,与数值模拟结果一致性良好;在材料试验机 上开展了静态侵彻实验,静态侵彻未能实现深侵彻,这说明碰撞产生的应力波是实现深侵彻的关键因素. 10.期刊论文 王成华.陈佩银.徐孝诚.WANG Cheng-hua.CHEN Pei-yin.XU Xiao-cheng 侵彻过载实测数据的滤波及 弹体侵彻刚体过载的确定 -爆炸与冲击2007,27(5) 研究了对实测侵彻过载数据进行低通滤波以确定侵彻刚体过载的方法,提出了临界截止频率的概念,确定了临界截止频率和相对应的刚体过载.由此方 法确定的最大刚体过载值与半经验方法预示的最大刚体过载值符合较好. 本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_bzycj200902007.aspx 下载时间：2009年12月17日