Page 197 - 《爆炸与冲击》2026年第3期
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第 46 卷 廖祜明,等: 预测不同冲击载荷下弹药响应特性的HOTM方法 第 3 期
药完全反应,变为气体并向外膨胀做功。然而,从仿真结果看,炸药仅发生部分反应,未能形成整体自持
反应链,最终子弹成功穿透了炸药和金属壳体,未触发完整爆轰。
T/K
1 500
1 200
900
600
300
0
0 μs 42 μs 109 μs 170 μs 267 μs
(a) Temperature distribution
σ equiv /MPa
500
400
300
200
100
0
0 μs 42 μs 109 μs 170 μs 267 μs
(b) Stress distribution
λ
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 μs 42 μs 109 μs 170 μs 267 μs
(c) Explosive reaction degree distribution
图 6 子弹高速撞击弹药引发炸药燃烧过程
Fig. 6 Simulation of the deflagration process in explosives induced
by high-speed bullet impact on ammunition
图 7 对比了在 267 μs 时刻(即子弹击穿战斗部时刻)战斗部中轴线上 13 个均匀分布的点的反应度、
温度及压力图像。可以看出,在该时刻,只有中间的 3 个测点发生了完全反应,反应度为 1;其余测点处
反应较为微弱,炸药几乎未完全反应。由于炸药为热的不良导体,加之炸药完全反应会释放大量热量,
因此中心处温度最高,并沿两端方向逐渐降低。同时,子弹击穿战斗部,中线处炸药虽然完全反应,但是
大量气体从破孔处冲出战斗部,即中心处炸药已经几乎完全膨胀,压力较小。然而,中心处完全反应的
炸药产物对外膨胀做功,压力波也会在未反应的炸药内部传播,因此靠近中心区域的未反应炸药压力较
大。不过,该压力最大值仅约为 80 MPa,远远不能激发炸药反应,因此该工况下战斗部仅有中心区域部
分炸药发生反应,未发生爆轰。
图 8 对比了子弹以 850 m/s 的速度撞击下的弹药损伤破坏仿真与试验结果。可以看出,仿真和试验
结果相符,弹药整体未发生爆轰,大部分装药在壳体内燃烧,仅留少量颗粒状残余物。壳体整体结构保
留较为完整,仅两头端盖鼓胀,壳体裂为 2 节。
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