Page 128 - 《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

−30 Fe fragment

−25 Ta fragment
−20
−15
−10
−5
y/cm 0
5
10
15
20
25
30 25 20 15 10 5 0 −5 −10 −15 −20 −25 −30
z/cm
(a) Experiment (b) Simulation

图 10 验证靶穿孔对比
Fig. 10 Comparison of perforation results on the witness plate
3 靶后破片空间散布

3.1 密集飞散角的定义
飞散角通常定义为破片飞散速度方向与 EFP 侵彻轴线的夹角，所有破片中的最大飞散角 β ma x 决定了
破片的最大散布范围。同样，因为“环状破片”的形成具有随机性，因此在分析靶后破片最大飞散角时，

排除了速度低、质量大、靠近靶板背面出口位置 −30
处 由 靶 板 材 料 形 成 的 “ 环 状 破 片 ” 的 影 响 。 −25
靶后破片中存在个别动能较低但飞散角很 −20
大的小破片，这类破片通常不会对靶后目标产生 −15
威胁，因此，为避免小动能破片对飞散角的影响， −10
−5
参照文献 [26] 中用 D 表示 99% 损伤面积的思 0
9
9
路，仅考虑以验证靶上中心穿孔处为圆心，靶后 y/cm
5
破片能量占破片总能量 99% 的圆形区域内破片 10
的飞散情况。参照 1.3 节平均最大飞散角的计 15
算方法，计算占破片总能量 99% 的圆形区域内 20
破片的平均最大飞散半径，将此飞散半径称为密 25
集飞散半径 R ，对应的平均最大飞散角视为靶 30 25 20 15 10 5 0 −5 −10 −15 −20 −25 −30
99
β 99 。图 11 为靶后破片在验 z/cm
Fe fragment Ta fragment
后破片密集飞散角
证靶上的散布，其中，粉色区域为靶后破片散布 Avg. max. radius Top 6 sectors
数量最多的前 6 个区域，红色圆圈为根据密集飞 图 11 靶后破片在验证靶上的散布 (v 0 =1 900 m/s，h 0 =30 mm)
散半径计算出的毁伤面积，代表了靶后破片的密 Fig. 11 Dispersion of fragments on the witness plate
集毁伤区域。 (v 0 =1 900 m/s，h 0 =30 mm)
3.2 密集飞散角影响因素分析
3.2.1 靶板厚度的影响
使用经试验验证的数值模拟方法，对 EFP 以 1 800 m/s 着靶速度垂直侵彻 15、20、25、30 mm 厚度靶
板开展数值模拟计算。假定验证靶距离靶板背面 0.5 m，靶后破片在验证靶上的分布情况如图 12 所示。
破片在验证靶环向分布上具有随机性，但总体来看，随着靶板厚度的增大，在相同距离处，靶后破片对验

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