ansys聚能装药与新型爆炸反应装甲作用过程研究(5)

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2 射流与反应装甲相互作用机理

爆炸反应装甲干扰射流的机理主要是：当射流侵彻爆炸反应装甲时，射流对夹层炸药的冲击，引爆夹层炸药，夹层炸药产生的爆炸冲击波驱动面板及背板沿其法线作背向运动，运动的金属面、背板与射流不断作用，对射流的侵彻进行持续或间断干扰；同时，爆炸产生的爆轰场夹杂着飞板破碎产生的金属碎片，向入口处高速喷出，也使射流发生弯曲、断裂和分散，从而降低了射流对主装甲的侵彻能力。论文网

2.1 反应装甲飞板的干扰

Y.Erlich，M.Mayseless 等人[7]，对爆炸反应装甲两飞板干扰射流进行研究，在对射流与飞板相互作用的物理现象实验研究的基础上，首先对爆炸反应装甲抗击射流的基本机理进行解释，并提出了著名的“卵石干扰模型”。

该模型的核心思想是根据飞板和射流的质量流比作为评判依据，把飞板与射流相互作用过程分为连续和间断阶段，认为射流在撞击飞板时侵彻形成孔洞的边缘扩展速度很高，射流会暂时出现与板脱离接触的情况，但随着弹坑边缘的扩展速度下降，又会使射流与坑边重新接触，这一过程重复出现导致板周期性干扰射流，形成一个断续的卵石干扰模型。

M. Mayseless, E. Marmor[8]等人通过实验发现射流在穿过爆炸反应装甲时直径变化较大，并针对这一现象建立了连续干扰 Grazing 模型。

该模型的基础是有攻角长杆动能弹的侵彻模型，假设射流的材料强度忽略不计，射流各微元对靶板的侵彻互不影响，且不考虑射流微元的速度梯度。以飞板作为固定参考系，这样射流就可以看成是以攻角侵彻静止靶板。将射流看成各自独立的微元，根据定常理论可得到残余射流直径及其偏转角。

对于爆炸反应装甲飞板干扰射流的机理国内学者也作了较多的研究。北京理工大学朱定波、李景云、李德君[9]在文献基础上。通过实验分析，把反应装甲干扰射流分为两个阶段：在高速射流段，射流会出现暂时与飞板脱离接触的情况，形成飞板对射流的间断干扰，并利用径向的动量守恒定理得到了在射流高速作用下薄板孔径随时间的变化规律；在低速射流段飞板产生连续稳定干扰。

孙建等人[10]在卵石模型的基础上，将射流与爆炸反应装甲单次作用分为侵彻和逃逸两个阶段。通过对射流与飞板相互作用规律的实验研究，建立了射流侵彻薄板的扩孔规律模型，应用此模型，建立了飞板干扰射流“间隙逃逸模型”，并根据射流与薄板作用时间得到截断

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速度和逃逸速度的计算公式。

2.2 爆炸场的干扰

爆炸场对射流的干扰是一个非常复杂的过程，一方面射流受爆炸场中的金属碎片冲击而弯曲、断裂，因而射流在爆轰产物中的运动实质是断裂而又碎散的。有关爆轰场对射流作用文献资料不多。

Philip Pincosy 等人[11]经过试验，观察射流在炸药中运动，并结合理论计算，发现射流在侵彻炸药时，由于爆轰波产生的压力作用下，由爆轰产物形成的回流与后续射流发生接触，产生径向的动量交换，对后续射流的侵彻产生干扰。文献综述

北京理工大学曾凡君等[12]认为在爆轰阶段，炸药局部爆炸产生的爆轰产物形成一种流体，看成是理想的可压缩流体，所以，射流在爆炸场中的流动可视为两种流体的相对流动。忽略了稀疏波作用，将射流侵彻速度看成常数处理，考虑了爆轰产物的高压作用对侵彻影响，建立了爆炸反应装甲在爆轰阶段对射流干扰的简单数学模型，得到射流侵彻爆轰产物的准定常流体力学公式。