Page 130 - 《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

(a) v=1 148.7 m/s (b) v=936.6 m/s (c) v=807.2 m/s (d) v=572.2 m/s
图 9 剩余破片回收情况
Fig. 9 Recovery of remaining fragments

2.4 录像帧分析
锆基非晶合金破片撞击不同设置靶板的摄像帧如图 10 所示。相同设置靶板情形下，可以明显看出
随着速度的增加，火光亮度和纵向扩展距离明显增加，非晶合金破片的化学释能反应更加剧烈。说明非
晶合金破片在撞击碳纤维前靶过程中发生释能反应，导致其分解为大小不一、具有动能和化学能的碎块
组成碎块云。碎块云继续撞击后靶，速度低时碎块撞击 LY12 靶可能二次破碎，但释能反应相对较少；速
度高时破片二次破碎，碎块尺寸更小，火光亮度大，化学释能反应更充分。

t=50 μs t=100 μs t=150 μs t=50 μs t=100 μs t=150 μs
(a) v 0 =1 103.9 m/s (b) v 0 =936.6 m/s

t=50 μs t=100 μs t=150 μs t=50 μs t=100 μs t=150 μs
(c) v 0 =1 049.4 m/s (d) v 0 =926.9 m/s
图 10 不同设置靶板的典型摄像帧
Fig. 10 Typical camera frames for different target plate settings

同时还发现，靶板设置对破片破碎形成碎块云的散布范围和碎块分布密度也有一定影响。在叠合
靶设置时，碎块的散布范围较小，碎块分布较为密集，火光径向扩展距离较小；而在间隔靶试验时，碎块
散布范围较大，分布较为分散，火光径向距离较大。

3 靶板毁伤面积分析

为分析非晶合金破片对不同设置靶中碳纤维靶板的毁伤情况，分别对两种设置靶中碳纤维靶的正
面及背面毁伤面积与撞击速度的关系进行了拟合，如图 11 所示。随着撞击速度的提高，间隔靶和叠合
靶中碳纤维靶板的毁伤面积均在增大。相同速度下，叠合靶中碳纤维靶板的正面毁伤面积大于间隔靶
的：这是由于在高速冲击过程中，叠合靶中碳纤维靶板与 LY12 靶板紧密贴合，导致应力波在碳纤维靶正
面的作用时间增长，且衰减幅值减弱所致。而间隔靶中碳纤维靶的背弹面毁伤面积大于叠合靶，这与叠
合靶结构密不可分：在破片侵彻叠合靶过程中，后面紧贴的 LY12 靶板阻滞了碳纤维靶板背弹面的拉伸
和变形，进而减弱了背弹面纤维的损坏和基体毁伤。

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