Page 127 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 王志裕，等： 锆基非晶合金破片侵彻碳纤维及后效LY12靶的试验研究 第 9 期

2.2 叠合靶的毁伤情况

2.2.1 碳纤维靶板的毁伤结果分析
在锆基非晶合金破片的撞击下，叠合靶中碳纤维靶板的毁伤形貌如图 4 所示。受到锆基非晶合金
破片冲击时，碳纤维靶板迎弹面损伤主要以纤维和基体的剪切破坏和压缩变形为主，纤维被破片直接剪
断。因此，迎弹面穿孔区域的大小、形状与非晶合金破片的尺寸、横截面形状相似。背弹面则主要为拉
伸撕裂破坏以及层间失效，这是因为背弹面纤维没有后续的纤维层支撑，发生横向拉伸破坏。背弹面的
毁伤区域比迎弹面小，这主要与背弹面紧贴 LY12 靶板，具有阻挡作用有关。

Front Back Front Back
(a) v=1 169.2 m/s (b) v=698.3 m/s

图 4 碳纤维靶板的典型毁伤形貌
Fig. 4 Typical damage morphologies of CFRP target plates

锆基非晶合金破片在撞击过程中，由于破碎释能反应和高速摩擦等原因，会产生大量的热能。这些
热能通过热传导方式传递给靶板，但靶板并未发生热软化等热损伤。这种现象源于碳纤维复合材料具
有良好的耐热性和热稳定性。与金属相比，碳纤维不易出现热软化效应，这使得它在高温环境下仍能保
持其原有的形状和结构，也是其非常重要的优点之一。

2.2.2 LY12 靶板的毁伤结果分析
在 锆 基 非 晶 合 金 破 片 的 撞 击 ， 叠 合 靶 中 LY12 靶 板 的 毁 伤 形 貌 如 图 5 所 示 。 撞 击 速 度 分 别 为
1 169.2 m/s 和 1 049.4 m/s 时，LY12 靶的破坏方式均以剪切破坏为主，辅以一定的拉伸破坏，破坏孔在靶
板的正、反面均基本呈圆形，孔径稍大于破片直径。撞击速度为 858.1 m/s 时，破坏形式呈现多形并举的
情况，即剪切、拉伸和撕裂同时出现：LY12 靶正面基本为圆形，径向有明显的撕裂纹，反面拉伸明显，且
有部分断口产生。撞击速度为 734.1 m/s 时，破坏形式主要是撕裂和拉伸：LY12 靶正、反面均为不规则
裂口，径向撕裂十分明显，从背面观测，拉伸也很突出，且破孔尺寸最大。撞击速度为 698.3 m/s 时，破坏
方式以拉伸和径向裂纹破坏为主。撞击速度为 420.8 m/s 时，破坏方式为撕裂：LY12 靶正面是带裂纹的

Front Back Front Back Front Back
(a) v=1 169.2 m/s (b) v=1 049.4 m/s (c) v=858.1 m/s

Front Back Front Back Front Back
(d) v=734.1 m/s (e) v=698.3 m/s (f) v=420.8 m/s

图 5 叠合靶 LY12 靶板的毁伤形貌
Fig. 5 Damaged appearance of LY12 target plates with laminated targets

093301-4