Page 104 - 《爆炸与冲击》2026年第9期

第 46 卷 第 9 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 46, No. 9
2026 年 9 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Sept., 2026

DOI：10.11883/bzycj-2025-0139

不同直径钨纤维增强金属玻璃复合材料长杆弹

自锐行为及侵彻/穿甲性能 *

任 杰 ，章 浪 ，李继承 ，邓勇军 ，陈小伟 ，杜成鑫 5
1,2
1,2
1,2
2,3
2,4
（1. 西南科技大学土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621010；
2. 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室，四川 绵阳 621010；
3. 中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621999；
4. 北京理工大学前沿交叉研究院，北京 100081；
5. 南京理工大学机械工程学院，南京 210094）

摘要： 为对比不同直径钨纤维增强金属玻璃（tungsten fiber/metallic glass, WF/MG）复合材料长杆弹的侵彻/穿甲自
锐行为以及相应弹道性能的异同，综合侵彻/穿甲试验结果和细观有限元模拟，系统开展不同长杆弹在侵彻/穿甲钢靶
过程中的弹靶变形和破坏特性研究，并分析长杆弹在不同撞击速度下变形和破坏模式的转变。结果表明：由于不同直
径钨纤维在抗弯曲、抗剪切等方面性能存在差异，相应复合材料弹体在侵彻过程中表现出不同的破坏特征，从而影响
其侵彻/穿甲性能。撞击速度对弹体的变形和破坏模式及其侵彻/穿甲性能也具有显著影响：速度较低时，在钨纤维直
径较小的情形下，弹体头部纤维在侵彻过程中表现出屈曲失稳现象且逐渐分散，使得弹头发生一定程度的钝粗，并导
致侵彻阻力增大和侵彻性能下降；随撞击速度的提高，在纤维直径较小的情形下，弹体外侧纤维发生回流；在钨纤维直
径较大时则主要发生剪切破坏，使得弹头进一步锐化并导致侵彻/穿甲性能提升；当撞击速度和钨纤维直径达到某一
上限阈值时，弹体头部边缘层厚度急剧减小，自锐性能有所弱化，侵彻/穿甲能力再次降低。
关键词： 钨纤维增强金属玻璃复合材料长杆弹；侵彻/穿甲；自锐；纤维直径；破坏模式；有限元模拟
中图分类号： O385 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Self-sharpening behavior and penetration/perforation property of tungsten
fiber/metallic glass composite long rods with different fiber diameters

2,3
1,2
2,4
1,2
1,2
REN Jie , ZHANG Lang , LI Jicheng , DENG Yongjun , CHEN Xiaowei , DU Chengxin 5
（1. School of Civil Engineering and Architecture, Southwest University of Science and Technology,
Mianyang 621010 , Sichuan, China;
2. Shock and Vibration of Engineering Materials and Structures Key Laboratory of Sichuan Province,
Mianyang 621010, Sichuan, China;
3. Institute of Systems Engineering, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621999, Sichuan, China;
4. Advanced Research Institute of Multidisciplinary Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
5. School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China）

Abstract: In order to compare the similarities and differences among the self-sharpening behavior as well as the
corresponding ballistic performance of tungsten fiber/metallic glass matrix (WF/MG) composite long rod projectile with
different fiber diameters, the deformation and failure characteristics of various WF/MG composite long rod projectile were

* 收稿日期： 2025-05-12；修回日期： 2025-09-01
基金项目： 国家国防科技工业局科研专项（KJSP2023020304）；四川省自然科学基金（2023NSFSC1913）
第一作者： 任 杰（1998－ ），男，硕士研究生，2501853799@qq.com
通信作者： 李继承（1984－ ），男，博士，研究员，lijc401@caep.cn

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