Page 123 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 位国旭，等： 钽合金EFP靶后破片的空间散布特性 第 5 期

等 [13-14] 、Wei 等 [15] 均采用 SPH 方法成功模拟了 EFP 靶后破片的形成过程，证明 SPH 方法在模拟靶后破
片生成方面具有很大优势。但由于弹靶条件多变，数值模拟过程仍需花费大量计算时间，因此这项工作
仍面临很大挑战。机器学习的出现为解决此类问题提供了可能，相较于人工神经网络等其他机器学习
算法，由于支持向量机（support vector machines，SVM）的决策边界仅由支持向量决定，对数据中的噪声和
无关特征相对不敏感，其在小样本、高维数据处理等方面具有显著优势，当训练数据量不大时，通过结构
化风险最小化，最大化模型的泛化能力，使得 SVM 在理论上不易过拟合。张庆武等 [16] 采用 SVM 建立了
导管泄爆容器压力峰值的预测模型，模型预测值显著优于传统经验公式。张宁等 [17] 基于支持向量回归
（support vector regression，SVR）构建了发动机性能参数的预测模型，并结合遗传算法对发动机结构进行
了优化。
本文在试验研究的基础上，采用经试验验证过的数值模拟技术生成不同靶板厚度、不同着靶速度条
件下靶后破片的空间散布数据集，采用基于贝叶斯优化的支持向量回归对 EFP 靶后破片密集飞散角进
行预测，进而实现对不同弹、靶条件下靶后破片散布的精准预测。

1 试验研究

1.1 试验设计

为了研究钽合金 EFP 侵彻靶板产生靶后破
片的空间分布情况，开展了钽合金 EFP 战斗部 EFP warhead
侵彻 45 钢的相关试验。试验布置如图 1 所示，
主要包括钽合金 EFP 战斗部、45 钢板、PCB 测
速靶、闪光 X 射线、验证铝靶以及聚氨酯泡沫 Tube of standoff
板。EFP 穿靶后形成的靶后破片形态由 X 射线
0
捕获，PCB 测速靶获取 EFP 的着靶速度 v 以及 PCB speed
measurement
破片云轴向膨胀速度，通过验证铝靶获取靶后破 target
片 的 空 间 飞 散 特 性 。 P C B 测 速 靶 共 2 套 （ 4
片），从上至下分别为上测速靶 1、2（用于测量 Steel target
EFP 的着靶速度）和下测速靶 3、4（用于测量靶 X-ray tube
后破片的轴向膨胀速度）。战斗部与上测速靶 1
的距离为 40.0 cm，上测速靶 2 与上测速靶 1 的
Speed measurement
距离为 20.4 cm；靶板下表面与下测速靶 3 的距 target
离为 30.9 cm，下测速靶 4 与下测速靶 3 的距离
为 19.1 cm。 Witness target
本文中采用的钽合金 EFP 战斗部如图 2(a) Polyurethane
foam board
所示。其中，战斗部直径为 56 mm，药型罩材料
为 Ta_2.5W，炸药采用 JH-2。炸药爆炸后可形成
长度为 28.39 mm、最大直径为 15.51 mm、速度约为
1 466 m/s 的 EFP， 成 型 后 EFP 的 X 射 线 图 如 图 1 试验布置
图 2 ( b ) 所 示 。 主 靶 板 采 用 尺 寸 为 3 5 0 m m × Fig. 1 Experimental setup
350 mm、厚度为 15 mm 的热轧态 45 钢，其化学
成分及力学性能符合 GB/T 699—2015 中的规定值，验证靶板采用尺寸为 550 mm×550 mm、厚度为
1 mm 的 2A12 铝板。试验用 Ta_2.5W 以及 45 钢材料的基础力学性能如表 1 所示。

051433-3