类杆流活性聚能侵彻体释能模型探析

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图3.5类杆流活性聚能侵彻体化学能分布式释放过程虽然各微元速度梯度较类射流活性聚能侵彻体明显更小，但类杆流活性聚能侵彻体在运动及成形过程中不断拉伸延长，在t2时刻，长度为L2。在继续拉伸过程中，类杆流活性聚能侵彻体逐渐形成，整体密度降低，且由外至内、由头部至尾部，密度均逐渐下降。在空间尺度上，类射流活性聚能侵彻体不断拉伸、运动。

类杆流活性聚能侵彻体化学能分布式释放过程如图3.5所示。爆轰波到达活性药型罩顶部后，活性药型罩顶部首先发生变形，压力、温度快速升高。在爆轰波完全扫过活性药型罩的过程中，活性药型罩顶部开始发生明显形变，活性药型罩逐渐完全翻转，在t1时刻，聚能侵彻体形状类似爆炸成型弹丸，长度为L1。

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图3.5　类杆流活性聚能侵彻体化学能分布式释放过程

虽然各微元速度梯度较类射流活性聚能侵彻体明显更小，但类杆流活性聚能侵彻体在运动及成形过程中不断拉伸延长，在t2时刻，长度为L2。由于微元在轴线处剧烈压合及碰撞，侵彻体内层温度较高，外层温度较低，前端活性材料微元首先被激活，达到弛豫时间后，发生化学反应，依次产生冲击波S1、S2、S3，对应冲击波传播半径分别为R1、R2、R3，且R1＞R2＞R3。

在继续拉伸过程中，类杆流活性聚能侵彻体逐渐形成，整体密度降低，且由外至内、由头部至尾部，密度均逐渐下降。由于各微元存在速度梯度，侵彻体断裂为多个微元，各微元以类似爆炸成型弹丸的方式，相继反应释能，产生冲击波S4～S7，对应冲击波传播半径变为R′1～R′7。需要特别说明的是，由于各微元内速度梯度较小，密实度较类射流活性聚能侵彻体更高，因此类杆流活性聚能侵彻体化学能分布式释放效应的连续性介于类射流与类弹丸活性聚能侵彻体之间，但各微元释能效应相对集中，因此化学能随空间分布释放效应更为显著。

基于类杆流活性聚能侵彻体成形及化学能分布式释放过程，建立类杆流活性聚能侵彻体释能模型，为了便于问题分析，作如下假设：

（1）类杆流活性聚能侵彻体沿活性药型罩轴向线性分布；

（2）类杆流活性聚能侵彻体可划分为多个微元，各微元互不干扰；

（3）各微元均为圆柱体，各微元密度沿轴线方向非均匀分布；

（4）类杆流活性聚能侵彻体在成形过程中总质量不变。

基于以上假设，以侵彻体尾部前端面中点为原点，建立二维平面物质坐标系，类杆流活性聚能侵彻体化学能分布式释放计算模型如图3.6所示。