Page 54 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 第 3 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 46, No. 3
2026 年 3 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Mar., 2026

DOI：10.11883/bzycj-2025-0144

CoCrFeNiCu 高熵合金爆炸成型弹丸药型罩
x
结构的优化与毁伤效能 *

李镕辛 ，陈嘉琳 ，王瑞琪 ，宋佳星 ，黄骏逸 ，张阿震 ，吴家祥 ，李裕春 1
1,2
1
2
1
3
1
1
（1. 陆军工程大学野战工程学院，江苏 南京 210007；
2. 军事科学院国防工程研究院目标易损性评估国家重点实验室，北京 100036；
3. 西安稀有金属研究院有限公司，陕西 西安 710006）
摘要： 探究了 CoCrFeNiCu x 高熵合金作为药型罩材料在爆炸成型弹丸领域中的应用潜力，旨在通过优化药型罩结
构提升爆炸成型弹丸的成形性能和毁伤效能。通过准静态和动态拉伸试验研究了 CoCrFeNiCu x 高熵合金的力学性能，
并拟合了 Johnson-Cook 本构模型参数。结果表明，2 种高熵合金（x=0, 1）均表现出优异的塑性、延展性及正应变率敏感
性，动态屈服强度随应变率升高显著提升。基于 AUTODYN 软件对比分析了紫铜与高熵合金药型罩的成形规律，发现
高熵合金因强度高导致初始结构成形困难，弹丸尾部闭合不良。通过对药型罩进行均匀变壁厚优化，使形成的爆炸成
型弹丸长径比分别提升至 2.0（x=0）和 2.5（x=1），速度分别达到 2 260 和 2 357 m/s。侵彻性能验证表明，优化后的弹丸对
100 mm 厚 4340 钢靶的侵彻深度分别为 37.8 和 41.5 mm，对 1 000 mm 厚 C35 混凝土靶的侵彻深度分别达 287.6 和 303.7 mm，
扩孔直径均超过装药口径的 260%，显示出优异的侵彻毁伤能力。研究结果表明，通过优化 CoCrFeNiCu x 高熵合金药型
罩结构可显著改善爆炸成型弹丸的成形质量与侵彻性能，为高效毁伤战斗部设计提供了理论依据与新思路。
关键词： 高熵合金；爆炸成型弹丸；药型罩；结构优化；侵彻性能
中图分类号： O382; TJ410.4 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Optimization of structural design and damage efficacy for CoCrFeNiCu
x
high-entropy alloy liners in explosively formed projectiles

1
1
2
3
1,2
LI Rongxin , CHEN Jialin , WANG Ruiqi , SONG Jiaxing , HUANG Junyi ,
1
1
ZHANG Azhen , WU Jiaxiang , LI Yuchun 1
（1. College of Field Engineering, PLA Army Engineering University, Nanjing 210007, Jiangsu, China;
2. State Key Laboratory of Target Vulnerability Assessment, Institute of Defense Engineering,
AMS, PLA, Beijing 100036, China;
3. Xi’an Rare Metal Materials Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710006, Shaanxi, China）
Abstract: High-entropy alloys (HEAs), as a novel class of high-performance metallic materials, have demonstrated
considerable potential in the fields of damage and penetration mechanics. This study investigates the application of
CoCrFeNiCu HEAs as liner materials for explosively formed projectiles (EFPs), with the objective of enhancing EFP
x
formation quality and damage efficacy through structural optimization of the liner. Quasi-static and dynamic tensile tests were
conducted to characterize the mechanical properties of the HEAs with different copper contents (x=0 and x=1). The
experimental data were used to fit parameters for the Johnson-Cook (J-C) constitutive model. The results indicate that both
HEA compositions exhibit outstanding plasticity, ductility, and positive strain-rate sensitivity, with dynamic yield strength

* 收稿日期： 2025-05-16；修回日期： 2025-10-09
基金项目： 陕西省自然科学基础研究计划青年项目（2025JC-YBQN-103）
第一作者： 李镕辛（1999－ ），男，博士研究生，lirongxin2682022@163.com
通信作者： 李裕春（1974－ ），男，博士，副教授，liyuchunmail@sina.com

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