Page 46 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 文 肯，等： 杆状弹丸头形对其超高速撞击薄板的影响分析 第 7 期

L

D Flat head

Round head

α
Large obtuse cone head

α
Small obtuse cone head

图 2 不同头形杆状弹丸示意图
Fig. 2 Schematics of rod projectiles with different heads

表 3 不同长径比柱形弹丸超高速撞击数值仿真工况设置
Table 3 Numerical simulation case settings for rod projectiles with different aspect ratios
−1
−1
编号 弹丸尺寸 弹头形状 半锥角/(°) 速度/(km·s ) 编号 弹丸尺寸 弹头形状 半锥角/(°) 速度/(km·s )
S111 平头 − 3.30 S211 平头 − 3.30
S112 半球 − 3.30 S212 半球 − 3.30
S113 钝锥1 70.22 3.30 S213 钝锥1 67.55 3.30
S114 钝锥2 54.27 3.30 S214 钝锥2 50.43 3.30
S115 尖锥1 42.82 3.30 S215 尖锥1 38.89 3.30
S116 D=5.55 mm， 尖锥2 29.07 3.30 S216 D=4.85 mm， 尖锥2 25.83 3.30
S121 L=11.09 mm 平头 − 6.00 S221 L=14.54 mm 平头 − 6.00
S122 半球 − 6.00 S222 半球 − 6.00
S123 钝锥1 70.22 6.00 S223 钝锥1 67.55 6.00
S124 钝锥2 54.27 6.00 S224 钝锥2 50.43 6.00
S125 尖锥1 42.82 6.00 S225 尖锥1 38.89 6.00
S126 尖锥2 29.07 6.00 S226 尖锥2 25.83 6.00

2 不同头形杆状弹丸超高速撞击仿真结果

2.1 典型撞击过程
弹丸超高速撞击过程包含碰撞前、碰撞中和碰撞后 3 个阶段。碰撞前指弹丸和薄板接触以前；碰撞
中是指碰撞发生开始，冲击波在弹丸和薄板内传播、作用，直至弹丸破碎、过程结束为止；碰撞后指碎片
云的自由扩散阶段。
以工况 S114 为例，弹丸在碰撞前与碰撞中的界限为弹靶初次接触，其典型情况如图 3(a) 所示。
碰撞中，弹丸前沿不断与薄板发生碰撞，产生冲击波向弹丸和薄板内传播。此时，弹丸头部被剧烈
压缩，在薄板背面反射稀疏波作用下，弹丸头部将发生破碎。弹丸内部的冲击波将不断向弹丸后传播，
并在薄板背面、弹丸侧面等反射的稀疏波追赶作用下逐渐耗散衰减。典型情况如图 3(b)～(c) 所示。

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