图5－22 所示为不同速度下弹体和装药的平均过载变化曲线。图5－23 所示为不同着靶速度下对装药最终裂纹分布的影响，弹体着靶速度为400 m／s 时，装药基本没有出现裂纹损伤区，单元最大裂纹宽度为0.14 mm，说明较低的着靶速度几乎不会使内部装药产生损伤。随着弹体着靶速度的增加，装药裂纹区域扩大，损伤度增加，尾部装药更容易受拉伸波作用产生横向裂纹。着靶速度为700 m／s 和800 m／s 时装药的损伤度分别为1.84%和2.05%。......
2025-09-29
缓冲材料对PBX装药损伤断裂的影响
【摘要】：图5－37加入缓冲阻尼层的缩比弹模型分别计算研究了有机玻璃、聚四氟乙烯、酚醛树脂和尼龙6 作为缓冲材料对装药的保护作用。本节研究表明，缓冲材料放置在装药头部之前，可以有效降低装药头部的轴向应力。
在弹体中加入缓冲材料，如有机玻璃、聚四氟乙烯、聚氨酯等材料，可以在一定程度上起到缓冲减震的作用，延缓侵彻过程中传递到装药的应力峰值到达时间，降低峰值，改善内部装药的受力环境。在5.2 节的缩比弹模型的基础上，装药头部添加厚度为10 mm 的缓冲层，缓冲层与弹体黏结，对装药的头部进行保护，如图5－37 所示。其余参数保持不变。
图5－37 加入缓冲阻尼层的缩比弹模型
分别计算研究了有机玻璃、聚四氟乙烯、酚醛树脂和尼龙6 作为缓冲材料对装药的保护作用。四种缓冲材料均采用流体塑性模型，缓冲材料的参数如表5－11 所示。
表5－11 缓冲材料的参数［9］
图5－38 所示为最终装药的裂纹分布情况，图5－39 所示为最大裂纹宽度曲线，图5－40 所示为装药头部的轴向应力。由图可以看出，使用有机玻璃做缓冲层时，装药损伤的最大裂纹宽度为0.71 mm，最大裂纹单元位于装药尾部，最终装药损伤度为0.53%，装药头部承受的最大轴向应力为251.7 MPa；使用聚四氟乙烯做缓冲层时，装药损伤的最大裂纹宽度为0.81 mm，最大裂纹单元位于装药头部，最终装药损伤度为0.72%，装药头部承受的最大轴向应力为265.5 MPa；使用酚醛树脂做缓冲层时，装药损伤的最大裂纹宽度为0.65 mm，最大裂纹单元位于装药尾部，最终装药损伤度为0.85%，装药头部承受的最大轴向应力为307.8 MPa；使用尼龙6 做缓冲层时，装药损伤的最大裂纹宽度为0.91 mm，最大裂纹单元位于装药中部，裂纹超过0.1 mm 的单元占装药总体积的0.77%，装药头部承受的最大轴向应力为288.4 MPa。
(https://www.chuimin.cn)
图5－38 不同缓冲材料对装药最终裂纹分布的影响（见彩插）
（a）有机玻璃；（b）聚四氟乙烯；（c）酚醛树脂；（d）尼龙6
图5－39 裂纹宽度随时间变化曲线
图5－40 装药头部轴向应力随时间变化曲线
对比5.2 节无缓冲层装药在侵彻过程中力学响应及损伤情况，以上几种材料作为缓冲层能不同程度地减小装药单元的最大裂纹宽度以及整体装药损伤，其中有机玻璃做缓冲层对于装药的保护最为有效。本节研究表明，缓冲材料放置在装药头部之前，可以有效降低装药头部的轴向应力。以此推测，用缓冲材料对装药进行整体包覆处理可以对整体装药产生更好的保护效果。
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