Page 139 - 《爆炸与冲击》2025年第5期
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σ
第 45 卷 σ 钱秉文，等： 超高速撞击条件下混凝土靶体内 应力波的测量和分析 第 5 期
(b) 10 μs
σ/kPa σ/kPa
20.0 20.0
18.1 18.1
16.2 16.2
Static high pressure area
14.3 14.3
12.4 12.4
10.5 10.5
8.6 8.6
Dynamic stress wave
6.7 6.7
4.8 4.8
2.9 2.9
1.0 1.0
(c) 30 μs (d) 35 μs
σ/kPa σ/kPa
20.0 20.0
18.1 18.1
16.2 16.2
14.3 14.3
12.4 12.4
10.5 10.5
8.6 8.6
6.7 6.7
4.8 4.8
2.9 2.9
1.0 1.0
(e) 40 μs (f) 45 μs
图 17 不同时刻靶体内的应力波云图（v 0 =3 km/s）
Fig. 17 Stress wave contours in the target at different times (v 0 =3 km/s)
下降，因此被称为静高压区。同时，由于刚体的侵彻深度较大，弹靶界面与传感器的距离较近，应力波传
播的衰减距离较短，尽管到达传感器位置时的应力有所下降，但应力波峰值依旧较高，这便形成了应力
波形中的了第 2 个峰。
3.2 应力波的“波源”
图 18 为模拟得到的弹靶界面应力（σ）和传
感器位置处的应力（σ ）。可以看出，在瞬态高压 200 Stress at projectile target interface 30
0
段，弹靶界面会产生 35 GPa 以上的冲击应力，但 150 Stress measured by first sensor
是该阶段的持续时间极短（0.8 μs），衰减极快，因 20
此本研究不作详细讨论。0.8～10 μs，弹靶界面 σ/MPa 100 D Stress measured by second sensor σ 0 /GPa
应力基本保持不变，近似一个平台段，对应近似 50 A B Stress measured by third sensor 10
稳态侵彻阶段，该阶段中的弹体一边侵蚀一边
0
开坑。 C 0
图 18 中的点 A～B 位于弹靶界面的应力曲线 0 20 40 60 80 100
t/μs
中，点 C～D 位于传感器 2（距靶体表面 100 mm）
图 18 模拟得到的弹靶界面应力和传感器
测量的应力曲线中。在 AB 阶段，弹靶界面快速
位置处的应力（v 0 =3 km/s）
向靶内运动，弹靶界面应力近似不变，约为 6 GPa，
Fig. 18 Simulated stresses at the projectile target interface
该平台段的持续时间约为 10 μs，点 B 传播到传
and at the sensor position（v 0 =3 km/s）
感器 2 处的应力高于点 A 传播的。点 B 之后，弹
靶界面应力快速下降，传播至传感器 2 处的应力也快速下降。因此，传感器 2 测得的应力呈先增大后减
小的趋势，点 D 位于应力波峰值。传感器 2 测量的应力上升阶段（CD 段）持续了约 10 μs，与 AB 段的持
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