《鎢銅藥型罩聚能射流成形與侵徹規律研究》是依託北京理工大學，由門建兵擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：鎢銅藥型罩聚能射流成形與侵徹規律研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：門建兵
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由骨料相鎢和填充相銅組成的鎢銅材料因其具有高密度、高延展性特點，套用在聚能裝藥對提高射流破甲威力有較大潛力。本項目對鎢銅藥型罩聚能射流形成和破甲過程的機理和規律問題開展如下研究：（1）採用切片裝藥和偏心起爆偏轉射流靜爆實驗研究爆轟波驅動條件下鎢銅罩形成銅流體鎢顆粒兩相射流融合機理及其射流穩定閾值；（2）藥型罩鎢銅顆粒比例、顆粒度等材料細觀特性參數對兩相射流成形參數的影響；（3）藥型罩曲率、壁厚差等構型參數對兩相射流威力參數（質量分布、速度梯度等）的影響敏感性；（4）鎢銅兩相射流對典型目標侵徹破壞效應機理，建立變密度射流侵徹模型；（5）鎢銅兩相射流成形與侵徹影響規律試驗驗證。通過研究揭示組成複合材料的鎢銅兩相粒子高應變率爆炸載入下的微觀回響行為，建立表征沿粒子流匯聚軸線方向變密度分布的兩相射流物理模型和對鋼甲的侵徹模型，為未來高威力聚能裝藥設計套用提供理論指導並奠定技術基礎。
結題摘要
由骨料相鎢和填充相銅組成的鎢銅材料因其具有高密度、高延展性特點，在聚能裝藥提高射流破甲威力方面有較大潛力。本項目從材料細觀結構出發，採用理論分析、數值模擬與試驗相結合的方法，對鎢銅藥型罩在爆炸載入下的動態回響、鎢銅聚能射流的細觀成型機理以及鎢銅射流的侵徹模型等問題進行了較為系統的研究。 設計並開展爆炸驅動鎢銅飛片及切片裝藥驅動藥型罩進行水中回收試驗，通過金相觀測發現試樣中爆炸載入面及罩壓垮軸線方向上成分差異；根據鎢銅材料的細觀界面力特點，利用阻抗匹配法分析了鎢顆粒與銅基體在爆炸載荷驅動下的粒子速度，揭示了鎢銅射流細觀不均勻性的形成機理。 針對熔滲法製備的鎢銅材料細觀特點，建立了基於隨機投放原理的鎢顆粒在二維/三維空間建模方法，編制了鎢銅材料2D/3D細觀模型生成程式。對不同細觀結構的鎢銅罩射流成型進行了數值模擬，得到了鎢含量越高、顆粒直徑越小，越有利於射流中成分均勻分布的成分梯度分布規律。 提出了基於偏心起爆聚能裝藥原理，利用偏轉射流侵徹靶板提取射流材料分析成分，並採用投影原理將侵徹帶與原始射流上微元位置逐一對應，從而復原真實射流鎢銅成分分布的試驗方法，據此獲得了鎢銅射流理論密度與位置的函式關係。 基於虛擬原點原理，充分考慮鎢銅射流的可壓縮性和成分不均勻性對侵徹的影響，在傳統虛擬原點模型中引入密度與速度的函式φ1和φ2，建立了鎢銅射流的變密度侵徹模型。計算了典型56mm口徑和82mm口徑聚能裝藥的侵徹深度，並開展了X光脈衝試驗和靜破甲試驗，驗證了鎢銅射流侵徹模型的正確性。 項目在鎢銅射流的細觀成型機理、成分分布特性以及準確預測侵徹效果等方面取得了重要進展，其創新研究成果為鎢銅材料在高威力聚能裝藥中的套用提供了參考依據，具有較高的工程套用價值。
