Page 159 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 薛建锋，等： 核壳式复合活性破片对间隔靶的毁伤效应 第 1 期

表 4 侵彻毁伤试验设计
Table 4 Design of penetration and damage tests
破片类型 有无约束 试验编号 质量/g 破片直径/mm 破片长度/mm 气室压力/MPa 速度/（m·s ）
−1
1-1 3.60 10.02 10.04 3.0 549
无 1-2 3.61 10.02 10.03 5.5 606
1-3 3.55 10.02 10.02 8.0 759
PTFE/Al/CF/钨粉
1-4 5.24 11.10 10.03 3.0 538
有 1-5 5.22 11.10 10.03 5.5 673
1-6 5.18 11.10 10.01 8.0 725
2-1 3.59 10.02 10.04 3.0 533
无 2-2 3.61 10.04 10.02 5.5 673
2-3 3.56 10.02 10.00 8.0 736
PTFE/Al/CF/钨球
2-4 5.20 11.10 10.50 3.0 565
有 2-5 5.22 11.10 10.50 5.5 653
2-6 5.21 11.10 10.50 8.0 745

2.2 毁伤威力表征方法
以往通常采用最大挠度、穿孔尺寸或毁伤面积来表征活性破片的毁伤威力，这些一维或二维特征量
无法完全表征靶板的毁伤变形程度，本文中将补充使用靶板的变形体积这个三维特征量来对靶板的变
形程度进行更精确地定量分析。为准确获取靶板的变形特征，采用高精度三维激光扫描仪对靶板进行
5
扫描，激光扫描仪的扫描误差小于 0.1 mm，每块靶板的点云数据集中包含约 9.5×10 个点。
通过 Python 编写点云文件的处理程序，删除个别无效的点云数据，同时重置坐标系，完成点云数据
的基础处理后，通过面积分最终计算出每块靶板的变形特征量，如图 5 所示。

Volume/mm 3
22.00
19.25
16.50
13.75
11.00
8.25
5.50
2.75
0
(a) Damaging physical images (b) 3D point cloud model (c) Deformation cloud diagram
图 5 靶板典型照片与处理图片
Fig. 5 Typical target photos and processed images

2.2.1 穿孔面积
通常由于三维点云模型包含大量的点，每个点都有其在三维空间中的坐标，因计算内存限制，无法
直接生成变形云图。通过把这些点映射到二维网格上，可以将三维数据降维到二维，从而简化数据的处
理和分析。具体的算法思路如下。
(1) 数据读取：读取 CSV 格式的点云数据。这些数据由三维空间中的一系列点组成，每个点通过其
在三维空间中的 x、y、z 坐标来定义。
(2) 设定网格大小：确定在 x 和 y 方向上划分的网格数（即网格特征尺寸 N ）。这个值决定了最终网
d
格的精细程度。N 值越大，每个网格代表的空间区域就越小，处理后的数据就越精细。
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