碳纤维壳体壁厚对陶瓷球初速及性能的影响 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１６. ０１. ００７ 碳纤维壳体壁厚对陶瓷球初速及性能的影响 ❋ 霍奕宇① 王坚茹① 陈智刚① 印立魁① 芮 亮① 肖辉朗② ①中北大学机电工程学院山西太原,０３００５１ ②北京理工大学机电学院北京,１０００８１ [摘 要] 为控制低附带毁伤战斗部中杀伤元的杀伤范围及杀伤威力,研究战斗部壳体厚度对初速及性能的影 响。 将炸药与陶瓷球混合构成新型复合装药结构,采用 ＬＳ-ＤＹＮＡ 软件对不同壁厚的战斗部进行数值模拟,从中筛 选出壁厚为 ２、４、６ ｍｍ 的壳体,进行静爆试验。 对比分析得出,仿真与试验结果规律吻合较好,陶瓷球的初速与壳 体厚度线性相关。 相同装药结构中,随着壳体厚度的变化,爆轰瞬间,陶瓷球的初速、强度、毁伤效能等均有相应变 化。 可适当调节壳体壁厚来控制陶瓷球的初速。 [关键词] 碳纤维壳体；陶瓷球初速；战斗部；低附带毁伤 [分类号] ＴＪ４１ 引言 现代战争越来越趋向于城区作战,如何减少对 无辜人员的伤害已成为国际社会关注的重要课题。 低附带毁伤弹药是一种专门用于反恐或城市作战的 新型弹药。 普通杀爆弹主要依靠冲击波超压和金属 破片进行毁伤[１],低附带毁伤弹药的特点就是在一 定区域内能够高效毁伤目标,而在规定区域外附带 杀伤很小,甚至是零杀伤。 目前,国外主要应用是小直径炸弹,国内对低附 带毁伤弹药的研究起步较晚,主要采用重金属钨粉 作为杀伤元。 重金属作为杀伤元虽然能获得低附带 效果,但会对土壤造成严重的重金属污染,且这种污 染是难以消除的。 作者研究的低附带毁伤战斗部采 用陶瓷球作为杀伤元,碳纤维材料作壳体,能很好地 起到低附带毁伤效果,而且能够避免重金属所造成 的污染。 对前期的试验及结果进行对比分析[２-４],破片材 料、壳体材料等都会对低附带效果产生影响。 本次 研究是炸药与陶瓷球在一定配比度、相同装药结构 及装药量的情况下,壳体厚度对陶瓷球初速及性能 的影响特性。 １ 结构设计 １. １ 装药结构 采取复合装药模式,将陶瓷球图 １与高爆炸 药混合形成新型复合装药结构,按照图 ２ 所示方式 装配于碳纤维壳体内,碳纤维壳体壁厚分别为 ２、４、 ６ ｍｍ。 中心药柱的装药直径为 ２０ ｍｍ。 图 １ 试验用陶瓷球 Ｆｉｇ. １ Ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ ｆｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ １ － 上端盖；２ － 壳体；３ － 陶瓷球；４ － 炸药； ５ － 中心药柱；６ － 下端盖；７ － 药筒 图 ２ 复合装药结构 Ｆｉｇ. ２ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｈａｒｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 􀅰０３􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 １ 期 ❋ 收稿日期２０１５-０４-０９ 作者简介霍奕宇１９８８ ,男,硕士研究生,主要从事战斗部结构与高效毁伤。 Ｅ-ｍａｉｌ８３６７８４７４３＠ ｑｑ. ｃｏｍ 通信作者王坚茹１９５７ ,女,硕士,高级工程师,主要从事战斗部结构优化与高效毁伤。 Ｅ-ｍａｉｌ１３５１３６ｗａｎｇ＠１６３. ｃｏｍ １. ２ 理论分析 陶瓷低附带毁伤弹药主要由非金属壳体、炸药、 陶瓷球构成。 试验弹装填的炸药为钝化黑索今,该 炸药具有密度大、爆速高、爆轰压力大、所形成的能 量密度高等特点,因而爆炸的破坏性强、威力大。 炸 药爆炸后,特定材料的壳体破碎,陶瓷球在爆轰波及 爆轰产物的驱动下高速飞向目标,形成陶瓷球与爆 轰产物混合的高温高压场。 在近场范围内,陶瓷球 的密集杀伤面密度很大,故该弹药在近场密集杀伤 区威力远远高于普通杀伤榴弹；同时,由于陶瓷球密 度小、质量轻,非金属壳体材料密度低,在高温的爆 轰作用下有一部分燃烧掉,破碎后尺寸很小,在空气 阻力的作用下飞行速度衰减很快,飞行距离很短,在 很小的过渡杀伤区域内杀伤能力迅速降低,所以,对 限定距离外的其他无辜目标造成误伤的概率极低。 由爆炸力学知,壳体对装药的临界直径有影 响[５],进而影响炸药爆轰波对陶瓷球的驱动效果, 即会影响陶瓷球初速。 碳纤维材料的抗拉强度是钢材抗拉强度的 １０ 倍,韧性强,具有良好的延展性,可抑制和减小裂纹 的产生和扩散。 中心药柱引爆后,爆轰波及爆轰产 物迅速作用于壳体,随着壳体壁厚的增加,壳体质量 也在不断增加,破壳需要消耗的能量逐渐增加,由于 战斗部装药量小,再加上碳纤维壳体有很高抗拉强 度,雷管引爆瞬间炸药可以完全被引爆。 ２ 数值模拟 ２. １ 有限元模型 采用 Ｔｒｕｅ Ｇｒｉｄ 有限元网格生成软件,建立不同 壳体壁厚的结构模型。 弹体选择理想的圆柱形。 在 不改变炸药与陶瓷球配比度以及装配结构的情况 下,通过改变壳体壁厚,来计算壁厚对陶瓷球初速的 影响特性。 模型分为 ４ 个单元炸药、外壳、空气和 陶瓷球,采用顶端中心点起爆的方式。 在建模时,中 心药柱采用钝化黑索今,药柱高度 ８０ ｍｍ,直径 ２０ ｍｍ,周围采用复合装药结构。 将炸药与陶瓷球按质 量比为 １︰１ 混合,陶瓷球直径为 ２ ｍｍ,壳体为碳纤 维材料,壁厚分别为 １ ８ ｍｍ。 图 ３ 为装药结构有 限元模型。 图 ３ 有限元模型 Ｆｉｇ. ３ Ａ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ２. ２ 计算及结果分析 模型建立过程中,空气采用 ＭＡＴ ＮＵＬＬ 材料模 型和 ＥＯＳ ＬＩＮＥＡＲ ＰＯＬＹＮＯＭＩＡＬ 模型；壳体采用 ＭＡＴ ＰＬＡＳＴＩＣ ＫＩＮＥＭＡＴＩＣ 材料模型参数见表 １；陶瓷球采用 ＭＡＴ ＪＯＨＮＳＯＮ ＨＯＬＭＱＵＩＳＴ ＣＥＲＡＭＩＣＳ 材料模型参数见表 ２；炸药采用 ＭＡＴ ＨＩＧＨ ＥＸＰＬＯＳＩＶＥ ＢＵＲＮ 材料模型以及 ＥＯＳ ＪＷＬ 模型[６-８]。 图 ４ 给出了仿真结果中破片初速随壳体壁厚的 变化曲线。 从图 ４ 可以看出,随着壁厚的增加,破片初速是 一个先减小后增大的过程。 由于战斗部装药量比较 小,炸药可在瞬间全部被引爆。 壁厚在 １ ６ ｍｍ 之 间时,随着壳体壁厚的增加,陶瓷球的初速在逐渐下 降。这是因为随着非金属壳体厚度的增加,破壳需 要消耗的能量在逐渐增加,尤其是在非金属壳体壁 厚较薄时,这种影响表现得尤为突出。壁厚在６ ８ ｍｍ之间时,随着壁厚的增加,陶瓷球的初速又出现 了上升。这是因为非金属壳体较厚时破壳消耗的能 表 １ 碳纤维壳体参数 Ｔａｂ. １ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｓｈｅｌｌ ρ/ ｇ􀅰ｃｍ －３ Ｅ１/ ＧＰａ Ｅ２/ ＧＰａ Ｇ１２/ ＧＰａ ＸＴ/ ＭＰａ ＸＣ/ ＭＰａ ＹＴ/ ＭＰａ ＹＣ/ ＭＰａ γ１２ Ｓ１２/ ＭＰａ １. ３８３１０９５. ６３. ４１ ８３５１ ３５６５７１７９０. ２５８８５ 表 ２ 陶瓷球参数 Ｔａｂ. ２ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｒａｍｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ 剪切模量 Ｇ/ ＧＰａ 体积模量 Ｋ１/ ＧＰａ ρ/ ｇ􀅰ｃｍ －３ ＡＢｍｎ 弹性极限/ ＧＰａ ｐＨＥＬ/ ＧＰａ ＴＤ１Ｄ２ １５２１. ４６３. ６０. ９３０. ７２０. ３８０. ６４６. ５７１３０. ５０. ００３０. ００５０. ７ 􀅰１３􀅰２０１６ 年 ２ 月 碳纤维壳体壁厚对陶瓷球初速及性能的影响 霍奕宇,等 图 ４ 陶瓷球初速随壳体壁厚的变化 Ｆｉｇ. ４ Ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ 量已经不是主导因素,壳体较厚时,复合装药中爆轰 产物能够充分作用于陶瓷球,所以陶瓷球的初速出 现了上升的趋势。 但这种趋势不会一直延续下去, 因为战斗部的装药直径是固定的,壳体过厚一方面 会导致装填量减少过多,达不到装填要求；另一方面 壳体过厚会导致破壳难,陶瓷球的初速过小,不能满 足杀伤标准。 不同壁厚条件下,战斗部中陶瓷球的飞散状态 基本相同,图 ５ 为５０ μｓ 时壁厚为８ ｍｍ 的战斗部中 陶瓷球的应力分布云图。 由于 ５０ μｓ 时爆轰驱动过 程已经结束,陶瓷球基本无破碎,陶瓷材料作为杀伤 元能够满足发射强度要求。 图 ５ 陶瓷球的运动分布 Ｆｉｇ. ５ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌ ３ 试验及结果分析 ３. １ 试验准备 试验要验证低附带毁伤弹药壳体壁厚对陶瓷球 初速的影响。 根据仿真结果中的壳体壁厚对陶瓷球初速的影 响,选取下降范围内的壁厚分别为 ２、４、６ ｍｍ 进行 试验,每种壁厚装配 ２ 发。 为了减小变量对结果的 影响,装药配比度及结构保持不变,装药结构实物如 图 ６ 所示。 试验布置及细节参见文献[４]。 ３. ２ 试验结果及分析 表 ３ 给出了试验数据,由表 ３ 中数据知随着壳 体壁厚的增加,陶瓷球的初始速度呈下降趋势,这与 仿真结果的 １ ６ ｍｍ 内的变化趋势一致。 图 ６ 装药实物 Ｆｉｇ. ６ Ｒｅａｌ ｃｈａｒｇｅｓ 表 ３ 陶瓷球平均速度及初速的试验数据 Ｔａｂ. ３ Ａｖｅｒａｇｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ ｆｒｏｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ 壁厚/ ｍｍ平均速度/ ｍ􀅰ｓ －１ 初速/ ｍ􀅰ｓ －１ ２８９６１ ２３０ ４８０７１ １０８ ６７４５１ ０２３ 图 ７ 给出了 ３ 种不同壁厚情况下陶瓷球对松木 靶板穿深的试验照片,从左到右依次为 ２、４、６ ｍｍ 壁厚的穿深。 随着壳体壁厚的增大,毁伤元陶瓷球 对松木靶的穿深降低。 将仿真结果与试验结果对比 可以发现陶瓷球的衰减规律是一致的。 图 ７ 陶瓷球对松木靶板的穿深 Ｆｉｇ. ７ Ｄｅｅｐ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｎｅ ｂｏａｒｄ ｂｙ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ 试验是在仿真数据的参照下进行的,采用了非 金属材料作为战斗部的壳体,为了获得低附带毁伤 的效果,需要通过壳体壁厚来控制陶瓷球的初速,所 以,只考虑了陶瓷球初速随壳体壁厚增加而减小的 一段。 此次试验采取复合装药结构装配于碳纤维壳体 内,因为复合装药结构能够使陶瓷球在更短的时间 和距离内发挥强大威力,符合低附带毁伤弹药第一 要素在近距离处毁伤威力优于传统弹药[９]。 采用 􀅰２３􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 １ 期 非金属的陶瓷材料破片作为杀伤元,它与传统战斗 部作用机理不同,碳纤维壳体的抗拉强度极高,约为 钢材的 １０ 倍,在爆轰波和爆轰产物的高温高压作用 下,壳体大部分被燃烧掉,非金属陶瓷破片在复合装 药结构中,炸药爆轰过程中已经有较高的动能,外加 爆轰产物的驱动作用,壳体会迅速破裂。 当炸药起 爆后,壳体在爆轰波的高温高压作用下高速膨胀,发 生塑性变形,壳体不发生破裂。 当达到膨胀极限条 件时,壳体破裂。 此后, 炸药对破片的驱动作用非 常微弱, 破片按既得速度飞向四周。 而传统金属壳 体战斗部中,战斗部外壳速度、加速时间、加速度与 壳体厚度相关,壳体越厚,壳体飞散速度最大值越 小, 加速时间越长,加速度越小[８]。 如图 ８ 拟合了 ３ 种壁厚情况下陶瓷球的比动能 衰减[９-１０]曲线。 因此,要改善低附带毁伤弹药中陶 瓷球杀伤比动能,可以适当调节壳体壁厚,控制陶瓷 球的初速。 图 ８ 比动能随爆心距离的衰减 Ｆｉｇ. ８ Ｄｅｃａｙ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｕｒｓｔ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ４ 结论 在一定范围内,陶瓷球初速随壳体壁厚的增加 而降低,陶瓷复合装药结构与壳体壁厚有一定的关 系。 因此,在满足发射强度的前提下,可以通过适当 调节壳体壁厚来控制陶瓷球的初速。 参 考 文 献 [１] 张奇,覃彬,孙庆云,等. 战斗部壳体厚度对爆炸空气 冲击波的影响[Ｊ]. 弹道学报,２００８,２０２１７-１９,２３. 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Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｎ Ａｌ-ＲＤＸ ｈｙｂｒｉｄ ｅｘ- ｐｌｏｓｉｖｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｒａｔｉｏ[Ｊ]. Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ, ２０１５,４４５１３-１７. Ａｇｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ-ｌｉｑｕｉｄ Ｍｉｘｅｄ Ｆｕｅｌｓ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ＹＡＮＧ Ｒｕｉ①, ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇｈｏｎｇ②,ＷＡＮＧ Ｂｏｌｉａｎｇ①, ＴＩＡＮ Ｓｈａｏｋａｎｇ①, ＣＨＥＮＧ Ｙｕｔｅｎｇ①, ＬＩ Ｓｈｉｗｅｉ① ①Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１００９４ ②Ｑｉｎｇｙａｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｉａｏｌｉｎｇ Ｌｉａｏｙａｎｇ,１１１００２ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ａｇｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ａｔ ７１℃ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｏｌｉｄ-ｌｉｑｕｉｄ ｍｉｘｅｄ ｆｕｅｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｌｕｍｉｎｕｍ. Ｈｅａｔ ｏｆ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ, ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ, ｍｉｃｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅｒ- ｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ａｇｉｎｇ. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｆｔｅｒ ２８-ｄａｙ ａｇｉｎｇ ｔｅｓｔ ａｔ ７１ ℃, ｔｈｅ ｈｅａｔ ｏｆ ｃｏｍｂｕｓ- ｔｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｂｙ ０. ８６％, ｔｈｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｄｅｃａｙｓ ｆｒｏｍ ８％ ｔｏ ５％, ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ. Ｔｈｅ ｇａｐｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｅｌ ｂｅｃｏｍｅ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｓｍａｌｌｅｒ, ｂｕｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｎｏｔ ｄａｍａｇｅｄ. Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｔｅｎｄｓ ｔｏ ｚｅｒｏ ｔｈｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎｉｔｉａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｈｉｆｔ ｂｙ ７. １ ℃ ａｎｄ １. ６ ℃ ｄｏｗｎｗａｒｄｓ, ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｂｙ １０. ４ ｋＪ/ ｍｏｌ. Ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｕｅｌ ｂｅｆｏｒｅ ａｇｉｎｇ, ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｇｅｄ ｆｕｅｌ ｈａｓ ｌｉｔｔｌｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｒｅｍａｉｎｓ ａ ｇｏｏｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ, ｓｔｉｌｌ ｍｅｅｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｓｏｌｉｄ-ｌｉｑｕｉｄ ｍｉｘｅｄ ｆｕｅｌｓ； ａｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ； ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ａｇｉｎｇ ｔｅｓｔ 􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒 上接第 ３３ 页 Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｓｈｅｌｌ ｏｎ Ｉｎｉｔｉａｌ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｂａｌｌ ＨＵＯ Ｙｉｙｕ①, ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｒｕ①, ＣＨＥＮ Ｚｈｉｇａｎｇ①, ＹＩＮ Ｌｉｋｕｉ①, ＲＵＩ Ｌｉａｎｇ①, ＸＩＡＯ Ｈｕｉｌａｎｇ② ①Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｓｈａｎｘｉ Ｔａｉｙｕａｎ, ０３００５１ ②Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ, Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８１ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌｅｔｈａｌ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｌｅｔｈａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗ ｃｏｌｌａｔｅｒａｌ ｄａｍａｇｅ ｗａｒｈｅａｄ, ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗａｒｈｅａｄ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ. Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｗｅｒｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ ｔｏ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ａ ｎｅｗ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ. ＬＳ-ＤＹＮＡ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｒｈｅａｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ. Ｓｈｅｌｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ２, ４, ６ ｍｍ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ. Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｇｒｅｅ ｗｅｌｌ, ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｌｉｎｅａｒ. Ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｈａｒｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ, ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ, ｓｔｒｅｎｇｔｈ, ａｎｄ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ ｃｈａｎｇｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃｋ- ｎｅｓｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｓｈｅｌｌ； ｉｎｉｔｉａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｒａｍｉｃ ｂａｌｌ； ｗａｒｈｅａｄ；ｌｏｗ ｃｏｌｌａｔｅｒａｌ ｄｅｍａｇｅ ｗａｒｈｅａｄ 􀅰８３􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 １ 期