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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