杜忠华
,
赵国志
,
王晓鸣
,
欧阳春
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2002.01.002
根据复合材料的本构关系和失效准则,利用动量和能量守恒原理建立了弹丸垂直侵彻有限厚复合材料层合板工程分析模型,给出了此类层合板弹道性能V50的预测公式,用该模型计算了正交玻璃纤维层合板的V50,并进行了试验验证,其结果一致性较好.
关键词:
玻璃纤维
,
弹道极限速度
,
垂直侵彻
,
层合板
,
复合材料
杜忠华
,
赵国志
,
沈培辉
,
曾国强
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.06.015
基于小型穿甲弹垂直侵彻陶瓷/金属板的分析模型,利用圆截面与椭圆截面吸能相同的假设,建立了小型穿甲弹斜侵彻陶瓷/金属复合靶板的分析模型,并进行了相关的试验验证;同时,分析了陶瓷/金属靶板的抗弹性能与弹丸着角、靶板配置的关系.
关键词:
穿甲弹
,
陶瓷/金属
,
侵彻
,
弹道极限速度
,
面密度
杜忠华
,
杜成鑫
,
朱正旺
,
夏龙祥
稀有金属
针对体积分数为80％的钨丝/Zr38Ti17Cu10.5C012Be22.5非晶复合材料长杆体弹芯,开展了在1300～1700 m/s撞击速度下侵彻30CrMnMo钢板的实验研究,并与普通钨合金弹芯进行了对比.研究发现,由这种材料制成的弹芯在高速侵彻时形成完全不同于钨合金和贫铀合金的侵彻特性,主要表现在:(1)在高速撞击条件下,钨丝/锆基非晶复合材料弹芯先后发生非晶气化、弹芯外侧钨丝屈曲和弯曲断裂、钨丝回流现象,使弹芯在侵彻过程中保持自锐,并且其侵彻能力高于普通93钨合金;(2)这种复合材料在高速侵彻过程中,由于非晶气化,一方面会造成钨丝的动态屈曲与劈裂、弹芯刚度降低、侵彻分叉,会使侵彻过程中靶板抗力不对称,产生弹道弯曲等现象,相对减弱自锐性效果;另一方面,非晶气化导致回流的钨丝在弹坑侧壁产生沟槽划痕,气化形成的高压气体作用在弹坑划痕沟槽处易形成贯穿性裂纹,利于二次杀伤.
关键词:
钨丝
,
锆基非晶复合材料
,
高速侵彻
,
自锐
杜忠华
,
杜成鑫
,
朱正旺
,
夏龙祥
稀有金属
为了研究不同结构和材料弹芯的侵彻能力,采用80％体积分数的钨丝/锆基非晶复合材料(钨丝直径0.3 mm)弹芯,在1450～2100m/s速度范围内,对不同结构方案的弹芯垂直侵彻均质靶板进行了实验研究.结果表明:(1)材料的性能和结构都可以影响弹丸的侵彻效率,突破了传统认识,为复合材料杆式穿甲弹设计提供了重要依据;(2)弹芯结构不同,其侵彻深度-着靶速度变化曲线也不同,对于两段和三段结构弹芯其侵彻曲线变化是凸的,其侵彻深度峰值分别出现在着靶速度1750～1800 m/s和1850 m/s附近,最大侵彻穿深均为x=1.7L;对于未分段弹芯,其侵彻深度-速度变化曲线呈渐近线变化,在速度大于1850 m/s时接近于流体动力学极限穿甲深度L.(ρp/ρt)1/2,约为1.5L;(3)结合单向纤维复合材料的动态破坏特点、动态裂纹传播和弹芯高速撞击的侵蚀速度特性,给出了最优分段概念,分析了(2)中发现的问题的原因,为分段弹芯结构设计提供了参考.
关键词:
分段
,
钨丝/锆基非晶复合材料
,
高速侵彻
,
侵彻效率
潘念侨
,
杜忠华
,
朱正旺
,
雷晓云
,
徐立志
中国有色金属学报
在室温环境下(25℃)对某ZrTiNiCuBe块体非晶合金材料进行不同应变率条件下的静态与动态压缩实验。并采用扫描电镜技术(SEM)对试样断口、侧面等进行表征，对比静、动态条件下的应力?应变曲线形貌的差异。结果表明：静态压缩时为剪切断裂，微观形貌上出现脉状花样与剪切带；剪切带诱发裂纹的形成，裂纹随着剪切带扩展。动态压缩时为脆性解理断裂，断面粗糙且发现大量熔滴；断口处出现解理台阶，塑性阶段出现明显的锯齿流变现象。从能量守恒定律出发，利用变形过程中弹性应变能的变化规律推测剪切变形区域内温升的变化规律，温升的变化规律揭示锯齿流变与试样的断裂机制。
关键词:
块体非晶合金
,
锯齿流变
,
绝热温升
,
弹性应变能
朱建生
,
范智
,
杜忠华
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.06.005
为了研究外壳材料对PELE作用效果的影响,采用不同材料外壳的PELE垂直侵彻装甲钢靶进行试验研究和数值仿真.结果表明,外壳材料的密度和压托比对PELE的毁伤效果产生重要影响.随外壳材料密度的增大,PELE的存速能力增强;随外壳材料压拉强度比的增大,破片横向效应显著增强.
关键词:
横向效应增强型侵彻体
,
外壳材料
,
密度
,
压拉强度比
,
横向效应
朱建生
,
赵国志
,
杜忠华
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.04.015
随着混凝土目标的大量涌现,弹体对混凝土靶的侵彻得到越来越多的研究和关注.运用理论分析和数值仿真相结合的方法,分析讨论PELE和动能弹以一定的初始速率垂直侵彻混凝土靶的动态过程,并将二者进行比较.结果表明,质量和口径相同的PELE和动能弹以相同的速度垂直贯穿混凝土靶后,PELE形成穿孔的直径明显大于动能弹,而动能弹的剩余能量明显多于PELE.此外,对特定的弹靶系统,要达成最大的穿孔直径,存在最佳的着速范围.
关键词:
横向效应增强型侵彻体
,
动能弹
,
有限厚
,
混凝土
,
穿孔直径
,
剩余能量
