Page 132 - 《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

密切相关，尤其是其中最大碎块的面积。此外破 500
450
片在破碎为碎块时，可能存在一定的飞散角，导
400
致碎块并未在靶板中心贯穿，而是在中心边沿处 350
穿透靶板，造成毁伤面积显著增加。 300
仔细观察曲线发现，在碳纤维靶厚度不变 Damage area/mm 2 250
的条件下，当锆基非晶破片的速度达到其破碎临 200 Interstitial target
150
界速度时，随着速度的增加破片对 LY12 靶造成 100 Laminated target
Interstitial target
的毁伤面积也不断增大。从图 13 中可以看出， 50 Laminated target
0
当撞击速度低于 954.7 m/s（图 13 中紫色标记点） 400 600 800 1 000 1 200
−1
时，相同撞击速度下，叠合靶中 LY12 后效靶的 Initial velocity/(m·s )
毁伤面积更大。但当撞击速度高于这个值后，间 图 13 破片速度和 LY12 靶毁伤面积曲线拟合
隔靶的效 LY12 靶的毁伤面积急剧增大，而叠合 Fig. 13 Fitting of fragmentation velocity and LY12
靶的趋于平缓。说明非晶合金在此试验条件下， target damage area curves
破碎程度加剧，间隔距离的增加导致形成的碎块云分散，分布范围更广，对 LY12 靶整体毁伤面积增加。
这意味着，在高速撞击作用下，为了使非晶合金破片发挥更好的毁伤效果，设置间隔靶有助于碎片云的
径向扩散，从而增强对后续靶标的毁伤能力。

4 结 论

利用 12.7 mm 弹道枪加载球型锆基非晶合金破片冲击间隔靶和叠合靶试验，对破片冲击碳纤维的
毁伤特性和对后效靶 LY12 靶毁伤能力展开研究，得出以下结论：
(1) 球型锆基非晶合金破片冲击碳纤维靶板，迎弹面主要为纤维和基体的剪切破坏和压缩变形失
效，背弹面则主要为纤维拉伸撕裂破坏以及层间脱落；球型锆基非晶合金破片冲击 6 mm 厚碳纤维发生
破碎速度阈值应在 420.8～545.5 m/s 之间；
(2) 随着撞击速度的提高，间隔靶和叠合靶中的碳纤维靶板毁伤面积均随之增加；在相同撞击速度
下（大于 600 m/s），叠合靶中碳纤维靶迎弹面毁伤面积大于间隔靶中碳纤维靶迎弹面毁伤面积，而其背弹

面毁伤面积小于间隔靶中碳纤维靶背弹面毁伤面积；随着撞击速度的提高，叠合靶后效 LY12 靶的毁伤
面积呈缓慢增大趋势，而间隔靶后效 LY12 靶的毁伤面积呈快速增长趋势；速度低于 954.7 m/s 时，间隔
靶后效靶 LY12 靶板毁伤面积小于叠合靶中 LY12 靶毁伤面积；
(3) 非晶合金破片在撞击靶板过程中发生破碎，在高速冲击条件下（速度大于 695.5 m/s），形成具有
动能和化学能的碎块云，叠合靶条件下，非晶合金破片穿透 LY12 靶板主要依靠动能毁伤；间隔靶条件
下，破片侵彻 LY12 靶板为动能和化学能共同作用，其中化学能引发的扩孔效应占主导地位。

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