图4.37间隔靶上爆燃超压分布作用于铝靶的超压可简化为三角形载荷q，从中部到边缘呈线性递减分布。与此同时，应力强度因子KI线性上升为断裂韧性KIC。根据4.3.1节中活性药型罩聚能装药作用间隔靶实验，通过数值模拟可计算出对应meff和ai，具体计算结果列于表4.10。将F值代入式，可得到活性聚能侵彻体动能和化学能联合作用下铝靶爆裂毁伤面积，如图4.39所示。图4.38X与S间的拟合关系图4.39活性聚能侵彻体对铝靶毁伤面积......
2023-06-18
爆裂毁伤模型优化方案
【摘要】：同时，冲击波传入靶体，在径向产生压应力和应变，在切向产生拉应力与应变。由于混凝土靶体材料的抗拉强度远低于抗压强度，因此靶体首先在拉应力作用下发生断裂，形成径向裂纹。气体产物沿裂纹区扩散，导致裂纹进一步扩展，造成本体功能型硬目标结构爆裂毁伤。图6.33混凝土靶爆裂毁伤计算模型混凝土靶体中最终裂纹长度取决于高压气体产物膨胀，而爆燃压力直接取决于进入侵孔内活性材料的质量。
活性聚能侵彻体作用本体功能型硬目标，首先依靠动能对目标进行侵彻。侵彻至一定深度后，活性聚能侵彻体发生爆燃反应，在侵孔内释放大量化学能和气体产物，导致目标内部压力急剧增加，混凝土靶体材料发生碎裂，形成碎裂区。同时，冲击波传入靶体，在径向产生压应力和应变，在切向产生拉应力与应变。由于混凝土靶体材料的抗拉强度远低于抗压强度，因此靶体首先在拉应力作用下发生断裂，形成径向裂纹。与此同时，混凝土内部压力迅速下降，弹性变形能释放，靶体内形成切向裂纹。气体产物沿裂纹区扩散，导致裂纹进一步扩展，造成本体功能型硬目标结构爆裂毁伤。
混凝土靶爆裂毁伤计算模型如图6.33所示。活性聚能侵彻体侵彻混凝土靶的深度，通过考虑反应弛豫时间的准定常理想力学理论获得，表述为
式中，H、τ、t0、ρt、ρj为炸高、活性材料反应弛豫时间、活性聚能侵彻体头部到达靶板表面时间、靶板密度和活性聚能侵彻体密度；（ta、a）为虚拟原点坐标。
图6.33 混凝土靶爆裂毁伤计算模型
混凝土靶体中最终裂纹长度取决于高压气体产物膨胀，而爆燃压力直接取决于进入侵孔内活性材料的质量。侵孔内爆燃压力可表述为
式中，γ为比热，Ve为侵孔体积；m为活性毁伤材料质量；e为比内能。
假设爆燃产物等熵膨胀至裂纹尖端区域，爆燃产物体积可表述为
式中，a为裂纹长度；W为平均爆燃深度。
随着裂纹扩展，裂纹尖端区压力不断降低，压力衰减可表述为
基于气体各向同性和低黏度特性，可认为加载于裂纹上的应力值等于压力p。此时，裂纹扩展结束，应力强度因子KIC可通过下式估算：
联立式（6.2）～式（6.5），可得裂纹长度隐式方程为
式（6.6）表明，活性聚能侵彻体在混凝土靶内造成的裂纹长度主要取决于两方面因素，一是进入侵孔的活性聚能侵彻体质量，二是活性材料爆燃反应深度，即活性聚能侵彻体对混凝土靶造成的最大侵孔深度。
不同进入侵孔活性材料质量及侵孔深度与平均裂纹长度的关系如图6.34所示。可以看出，在活性材料质量一定的条件下，裂纹长度随起爆深度的增加而逐渐缩短。在相同起爆深度条件下，随着活性材料质量的增大，裂纹长度不断增大。对于有限尺寸混凝土靶，碎裂区及裂纹扩展将导致靶体碎裂，而靶体尺寸较大时，碎裂区及裂纹区不断扩展，将仅在靶体内产生爆腔。
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2023-06-18
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2023-06-18
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2023-06-18
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2023-06-23
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