Page 62 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 李镕辛，等： CoCrFeNiCu x 高熵合金爆炸成型弹丸药型罩结构的优化与毁伤效能 第 3 期

同的设计方案。后续工作需要结合理论分析和数值验证进行优化，以确保 HEA 药型罩能够形成高质量
弹丸。

y 0 μs 25 μs 50 μs 200 μs

Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s )
−1
−1
−1
−1
2 551
0
2 311
2 943
Copper 0 0 2 731 2 365 2 303 56.1 mm
2 520
2 294
2 179
2 097
1 806
0 0 2 308 1 993 2 286
2 278
0 1 885 1 620 2 269
0 1 674 1 434 2 261 9.0 mm
0 1 462 1 248 2 253
0 1 251 1 062 2 245
0 1 039 876 2 236
0 828 690 2 228
Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s )
−1
−1
−1
−1
0 0 2 501 2 058 2 033
2 360
1 986
2 032
HEA x=0 0 0 0 2 220 1 913 2 032 18.5 mm
2 080
1 840
2 031
1 939
1 767
2 031
0 0 1 799 1 695 2 030
1 658
2 030
1 622
0 1 518 1 549 2 029
0 1 377 1 476 2 029 22.1 mm
0 1 237 1 404 2 028
0 1 096 1 331 2 028
Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s ) Velocity/(m·s )
−1
−1
−1
−1
0 2 642 2 197 2 101
0 0 2 484 2 102 2 100 21.2 mm
2 325
2 100
2 007
HEA x=1 0 0 0 2 167 1 912 2 099
2 008
1 817
2 099
1 722
1 850
2 098
1 533
0 0 1 691 1 627 2 098
1 532
2 098
0 1 374 1 437 2 097 19.0 mm
0 1 216 1 342 2 097
0 1 057 1 247 2 096
x
10.0 mm
图 9 初始药型罩结构形成 EFP 的仿真结果
Fig. 9 Simulation results of EFP formation from the initial liner structures
2.3 药型罩结构优化
药型罩微元在二维轴对称空间的受力和运动情况如图 10 [42] 所示。首先假设炸药爆轰后对药型罩
外表面施加的压力 p=p(t)，对药型罩上某微元的冲量为 I，则此微元获得的运动速度为 v，则可以得到：
w
I = p∆S ndt = v∆m (5)
式中：∆S 为药型罩微元与爆轰产物的接触面积；n 为力的作用方向；∆m=ρφ∆S 为微元的质量，φ 为药型罩
微元在 n 方向上的厚度。对 n 进行分解可得到：
n = icosθ + jsinθ 0 ＜θ＜90 ◦ (6)
◦
式中：i 和 j 分别为 n 沿 x 和 y 方向的分量。将式 (6) 代入式 (5)，可得到：
w
I = p∆S ndt = I (icosθ + jsinθ) = vρφ∆S 0 ＜θ＜90 ◦ (7)
◦
对 v 同样作 x 和 y 方向上的分解，可得到：

Icosθ

v x =
ρφ∆S

◦
0 ＜θ＜90 ◦ (8)
Isinθ

v y =

ρφ∆S
式 (8) 表明，在保持冲量 I 不变的情况下（炸药与药型罩的质量比不变），同材质的药型罩在形成弹
丸的过程中，其形状和性能主要受参数 φ 和 θ 的影响，即改变药型罩的厚度和开合角，不管药型罩的结构
如 何 变 化 ， 最 后 药 型 罩 形 成 的 EFP 都 是 由 沿 药 型 罩 母 线 的 速 度 分 布 所 决 定 的 。 对 于 图 8 中 HEA
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