聚能射流引爆屏蔽B炸药的数值模拟及试验 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１５. ０５. ０１３ 聚能射流引爆屏蔽 Ｂ 炸药的数值模拟及试验 ❋ 王利侠① 周 涛① 贺海民① 周 玲② ①西安近代化学研究所陕西西安,７１００６５ ②中国兵器科学研究院北京,１０００８９ [摘 要] 为研究⌀３０ ｍｍ 装药的聚能射流对屏蔽 Ｂ 炸药的冲击起爆问题,采用非线性有限元 ＬＳ￣ＤＹＮＡ 程序数 值模拟了聚能射流形成、侵彻及冲击引爆屏蔽 Ｂ 炸药作用过程,得到了射流穿过 ５０ ７５ ｍｍ 不同厚度屏蔽钢板的 速度、直径以及侵入炸药界面的射流能量值,得到引爆 Ｂ 炸药的临界屏蔽板厚度,计算获得该聚能射流临界起爆速 度。 最后通过试验对数值计算的 Ｂ 炸药起爆特性进行了验证,试验结果与计算符合较好。 研究证明,⌀３０ ｍｍ 装 药的聚能射流对屏蔽 Ｂ 炸药的临界引爆屏蔽板厚度为 ７０ ｍｍ,可用于反导战斗部毁伤目标。 [关键词] 爆炸力学；聚能射流；冲击起爆；屏蔽 Ｂ 炸药；数值模拟 [分类号] ＴＫ４２１；ＴＤ２３５. ２ ＋１ 引言 由于来袭弹药的钢壳逐渐加厚和钝感炸药装药 的广泛使用,利用破片、飞片或射弹引爆来袭战斗部 难度显著增加,将聚能射流作为防空反导弹药战斗 部毁伤元已受到研究各方的兴趣及关注,并开展了 一些相关研究工作[１￣２]。 主要是利用射流自身的定 向高动能和高穿深作用瞬间去穿透来袭导弹战斗部 壳体,其剩余能量起爆战斗部内装填的 Ｂ 炸药,使 来袭弹药结构失效或使战斗部引爆解体。 对于裸露或覆盖屏蔽板的炸药被飞片或平头射 弹撞击下的起爆行为,国外已经开展了诸多相关研 究[３],获得炸药起爆与否与冲击瞬间压力 ｐ、飞片或 射弹速度、冲击脉冲作用时间 τ 等密切相关的结论, 且得到了其临界起爆能量判据 ｐｎτ ＝ ｓ１,ｎ 和 ｓ１是与 炸药有关的常数。 将聚能射流用于反导问题的实质还是高速射流 对屏蔽炸药冲击起爆的问题,国内外研究者前期也 作了大量工作[４￣７],聚能射流直接冲击引爆裸露炸药 或覆盖较薄盖板的屏蔽炸药,Ｈｅｌｄ 已得出用引爆判 据 ｖ２ｄ ＝ ｋ 来描述炸药的引爆性能,薄盖板中射流以 超声速侵彻时,先驱波先于射流传入炸药使之爆炸； 但对厚盖板冲击中由于射流侵彻能量迅速衰减,使 盖板中先驱波减弱至不能引爆炸药,这时需要把起 爆判据中的射流速度 ｖ 用盖板下面的射流出口速度 ｖｐ代替,写成 ｖ２ ｐｄ ＝ ｋ１形式描述,两式中 ｋ 和 ｋ１为与 炸药有关的常数。 已有研究表明,与剩余射流的最 大起爆能力相比前驱波最大起爆能力高出一个数量 级[８],因此针对厚钢屏蔽板的射流冲击起爆 Ｂ 炸药 应使用第二种起爆判据进行分析。 现有研究主要为 聚能射流穿过薄板冲击 Ｂ 炸药[９],对穿过厚板引爆 研究比较少。 以上聚能射流冲击屏蔽 Ｂ 炸药研究,涉及到射 流形成、对钢靶侵彻及引爆 Ｂ 炸药等复杂过程,这 些均属于物质的大变形问题。 本研究采用非线性有 限元 ＬＳ￣ＤＹＮＡ 程序[１０￣１１]数值模拟了射流形成、侵 彻厚度范围 ５０ ７５ ｍｍ 屏蔽板和引爆 Ｂ 炸药的冲 击过程,利用数值结果计算得到了射流的临界起爆 速度和起爆能量 ｖ２ ｐｄ 值,并与文献值进行比较。 最 后通过试验验证了数值计算关于屏蔽 Ｂ 炸药的射 流引爆特性,主要是屏蔽板厚度对射流起爆炸药的 影响,试验结果与数值计算符合较好。 本研究为未 来反导战斗部设计、弹药易损性评估等问题提供可 靠的技术和理论基础,具有重要的工程实用价值。 １ 数值模拟研究 １. １ 算法及有限元模型 对屏蔽 Ｂ 炸药的射流冲击响应的数值模拟,采 用有限元 ＬＳ￣ＤＹＮＡ 程序为计算平台,计算⌀３０ ｍｍ 装药的聚能射流形成、穿靶及引爆的大变形特性问 题,以多物质 ＡＬＥ 算法[１２]来模拟聚能炸药爆轰、射 流形成和穿靶及其引爆屏蔽 Ｂ 炸药的反应或爆炸 过程；壳体和屏蔽板采用拉格朗日算法,多物质 ＡＬＥ 材料与拉格朗日材料通过流固耦合算法实现 􀅰６５􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ５ 期 ❋ 收稿日期２０１５￣０３￣３１ 作者简介王利侠１９６６ ,女,硕士,高级工程师,主要从事聚能战斗部技术及毁伤效应研究。 Ｅ￣ｍａｉｌｗｌｘ２０１３１１ｔｇｙ＠１６３. ｃｏｍ 相互作用。 网格单元选用 ＳＯＬＩＤ１６４ 八节点六面体 单元；利用 ＴｕｒｅＧｒｉｄ 前处理软件[１３]建模。 以减少计 算量和提高计算精度,射流通道上的空气网格及靶 板网格加密处理,其余区域网格划分尺寸较为疏松。 射流装药为后端中心单点起爆。 图 １ 为射流冲击屏 蔽 Ｂ 炸药的计算模型。 １ － 外壳体；２ － 主装药；３ － 药型罩； ４ － 空气介质；５ － 屏蔽板；６ － 被发 Ｂ 炸药 图 １ 射流冲击炸药计算模型 Ｆｉｇ. １ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｊｅｔ￣ｉｍｐａｃｔ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ １. ２ 材料模型及参数 聚能装药几何尺寸⌀３０ ｍｍ ６０ ｍｍ,计算模型 由药型罩、炸药、壳体、被发 Ｂ 炸药与屏蔽板组成。 受计算机条件限制,数值模拟时用被发 Ｂ 炸药 ＋ 屏 蔽板组合模拟来袭导弹战斗部装药结构,以探索屏 蔽板厚度范围和小装药直径射流穿透厚屏蔽板剩余 能量引爆 Ｂ 炸药的可行性。 计算时药型罩以及壳 体材料分别为紫铜和合金钢,材料模型为 Ｊｏｈｎｓｏｎ￣ Ｃｏｏｋ 模型,状态方程为 Ｇｒｕｎｅｉｓｅｎ 状态方程；屏蔽板 材料为 ４５＃钢,材料模型为 Ｐｌａｓｔｉｃ￣Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ模型。 聚能装药的 ＲＯ￣１ 炸药采用高能炸药燃烧模型和 ＪＷＬ 状态方程,ＲＯ￣１ 装药密度约 １. ７１ ｇ/ ｃｍ３,爆速 为 ８ ４００ ｍ/ ｓ,爆压 ｐＣＪ约为 ２８ ＧＰａ。 被引发的屏蔽 Ｂ 炸药采用弹塑性力学模型和点火与增长模型作为 状态方程,相对应计算用材料参数见文献[１２]。 空 气材料模型选用 Ｎｕｌｌ 空材料模型,状态方程选用 Ｌｉｎｅａｒ Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ 流体材料,空气密度取 １. ２９３ １０ －３ｇ/ ｃｍ３。 数值模拟计算射流的作用炸高 ９０ ｍｍ。 根据 ＧＪＢ７７２Ａ１９７２ 炸药试验方法,被发 Ｂ 炸药柱直径 取 ４０ ｍｍ、屏蔽板几何尺寸为⌀８０ ｍｍ 厚度５０ ７５ｍｍ。 １. ３ 模拟结果及分析 采用升降法来计算屏蔽 Ｂ 炸药的临界屏蔽板 厚度[１４],屏蔽板厚度从 ５０ ｍｍ 为起点开始计算,计 算步长取 ５ ｍｍ,如果试样被引爆,则下一次计算将 屏蔽板的厚度增加一个步长；试样未引爆,则下一次 计算将厚度减少一个步长。 计算获得的射流穿过不 同厚度屏蔽板时相关参数及炸药响应见表 １ 所示, 其中 Ｌ 为屏蔽板厚度,ｖｐ为射流穿靶出口剩余速度, ｄ 为剩余射流头部直径。 表 １ 不同厚度屏蔽板时相关射流特性参数 Ｔａｂ. １ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｊｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｈｉｅｌｄ ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｌ/ ｍｍ ｖｐ/ ｍ􀅰ｓ －１ ｖ２ ｐｄ/ ｍｍ３􀅰μｓ －２ 炸药 响应 ５０２ ８５９２３. １３爆炸 ５５２ ７３８２０. ９９爆炸 ６０２ ６３０１９. ０９爆炸 ６５２ ４２７１６. ０８爆炸 ７０２ ２８９１４. ２６爆燃 ７５２ ０３９１０. ９３不爆炸 图 ２ 给出了屏蔽板厚度为 ６０ ｍｍ 时,由上至下 依次为入靶前射流、屏蔽钢板和 Ｂ 炸药,不同计算 时刻聚能射流、侵彻出靶至引爆 Ｂ 炸药的动态图像 及过程,计算结果显示了各瞬间的射流和 Ｂ 炸药的 状态。 图３所示为屏蔽板厚度７５ｍｍ时,不同计算时刻 图 ２ 穿过 ６０ ｍｍ 厚屏蔽板的不同时刻射流 和引爆 Ｂ 炸药计算结果 Ｆｉｇ. ２ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｊｅｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｊｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ６０ ｍｍ￣ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ 图 ３ 穿过 ７５ ｍｍ 厚屏蔽板的不同时刻射流和 冲击 Ｂ 炸药计算结果 Ｆｉｇ. ３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｊｅｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｉｍｐａｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｊｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ７５ｍｍ￣ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ 􀅰７５􀅰２０１５ 年 １０ 月 聚能射流引爆屏蔽 Ｂ 炸药的数值模拟及试验 王利侠,等 聚能射流、穿透出靶及侵入 Ｂ 炸药的动态图像与过 程,计算结果显示了不同时间的射流和 Ｂ 炸药的瞬 间状态。 根据计算结果拟合得到的射流剩余能量与屏蔽 板厚度的关系曲线如图 ４ 所示,射流速度与屏蔽板 厚度关系见图 ５ 所示。 由图 ４ 和图 ５ 可见,在计算 炸高下,一定聚能射流穿过不同厚度屏蔽钢板时剩 余冲击能 ｖ２ ｐｄ 随板厚度增加而递减,侵入炸药射流 速度同样呈现下降。 计算显示当屏蔽板厚度达到 ７５ ｍｍ 时,Ｂ 炸药不能被引爆。 图 ４ 射流剩余能量屏蔽板厚度关系曲线 Ｆｉｇ. ４ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｕｒｐｌｕｓ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｊｅｔ ａｎｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ 图 ５ 射流速度与屏蔽板厚度关系曲线 Ｆｉｇ. ５ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｊｅｔ ｓｐｅｅｄｓ ａｎｄ ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ 由图 ３ 和表 １ 可知,射流冲击引爆炸药时,随屏 蔽隔板厚度逐步增加,剩余能量下降,同样射流速度 亦减小,最终射流强冲击产生的前驱波及剩余射流 本身,其能量也会因侵彻而衰减,不足以引爆炸药。 只有射流剩余能量进一步对炸药冲击,使 Ｂ 炸药中 压力值增大,达到其临界起爆压力,才能使 Ｂ 炸药 产生爆炸或爆轰作用。 图 ６ 为 Ｂ 炸药在屏蔽板厚 ６０ ｍｍ 时压力随时间变化曲线；图 ７ 为未爆 Ｂ 炸药 在屏蔽板厚 ７５ ｍｍ 时压力随时间变化曲线。 屏蔽 板厚 ６０ ｍｍ 时炸药内最大爆炸压力达约 ２０. ０ ＧＰａ； 屏蔽板厚达 ７５ ｍｍ 时射流侵入炸药内某单元压力 约 １. ３ ＧＰａ,炸药未爆炸或燃烧。 图 ６ 屏蔽板厚 ６０ ｍｍ 炸药单元压力时间曲线 Ｆｉｇ. ６ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ￣ｔｉｍｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ６０ｍｍ￣ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｓｈｉｅｌｄ ｐｌａｔｅ 图 ７ 屏蔽板厚 ７５ ｍｍ 炸药单元压力时间曲线 Ｆｉｇ. ７ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ￣ｔｉｍｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ７５ｍｍ￣ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｓｈｉｅｌｄ ｐｌａｔｅ ２ 射流临界起爆速度计算 非均质炸药的射流冲击起爆采用 Ｈｅｌｄ 的修正 判据[１４￣１５],即 Ｉｃｒ＝ ｕ２ｄ。１ 由于射流侵彻过程满足伯努利理想流体理论, 则射流侵彻炸药速度 ｕ ＝ ｖ/ １ ＋ρｅ/ ρｊ。２ 根据式１、式２得到射流临界速度为 ｖｃｒ＝ １ ＋ρｅ/ ρｊ􀅰Ｉｃｒ/ ｄ。３ 式中ｖｃｒ为射流冲击起爆炸药的临界速度,ｍ/ ｓ；ｄ 为 射流直径,ｍ；ｖ 为射流速度,ｍ/ ｓ；ρｅ为炸药密度, ｇ/ ｃｍ３；ρｊ为射流密度,ｇ/ ｃｍ３；Ｉｃｒ为炸药相应的临界 判据值,ｍｍ３/ μｓ２。 可见射流速度和直径是影响射流引爆 Ｂ 炸药 的重要因素。 在式３带入相关参数即 ρｅ为 １. ６３ ｇ/ ｃｍ３、 ρｊ为 ８. ９３ ｇ/ ｃｍ３、取文献[１]和[７]中的 Ｂ 炸药临界起爆感度值 １６ ｍｍ３/ μｓ２,数值计算 ７０ ｍｍ 厚屏蔽板时的射流头部直径 ２. ６９ １０ －３ｍ,近似计 算得出射流 ｖｃｒ为 ３ ３５０ ｍ/ ｓ,与参考文献[１４]取得 结果存在较大差异。 分析原因一是式１ 式３ 为近似计算表达式；二是计算所取的相关材料动态 􀅰８５􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ５ 期 性能参数需通过进一步修正,才能逐步提高计算精 度。 ３ 试验研究 ３. １ 射流装置及样品 为验证以上计算结果,通过以下穿透引爆试验 对结果作进一步确认,试验使用的聚能装药的各项 性能与计算结构一致,其几何尺寸⌀３０ ｍｍ ６０ ｍｍ、装药量３０ ｇ,主装药为挤注成型的 ＲＯ￣１ 钝感炸 药,密度 １. ７１ ｇ/ ｃｍ３、爆速约８ ４００ ｍ/ ｓ；药型罩锥角 约为 ６０。 被发样品为熔铸 Ｂ 炸药,密度为 １. ６３ ｇ/ ｃｍ３,药柱尺寸为⌀４０ ｍｍ ４０ ｍｍ。 ３. ２ 试验方法及炸药引爆判据 ３. ２. １ 射流冲击试验 聚能射流冲击起爆屏蔽 Ｂ 炸药试验装置见图 ８ 所示,主要由聚能装药、炸高管、屏蔽板、被发炸药样 品及鉴证板组成。 炸高为 ９０ ｍｍ,屏蔽板为⌀４０ ｍｍ 及厚度分别为 ６０、７０ ｍｍ 和 ７５ ｍｍ ３ 组,材料为 ４５＃钢。 对结果进行验证,每组试验量均为 ３ 发。 试 验原理为射流穿过一定厚度屏蔽板与样品炸药相撞 击,Ｂ 炸药相继受到前驱冲击波及剩余射流的双重 作用,样品是否被引爆可通过样品下方鉴证板上凹 痕及现场爆炸响声判断。 １￣聚能装药；２ － 炸高管；３ － 屏蔽板； ４ － 被发炸药；５ － 鉴证板 图 ８ 射流冲击试验示意图 Ｆｉｇ. ８ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｊｅｔ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ３. ２. ２ 炸药引爆判据 根据参考文献[６]聚能射流对屏蔽炸药引爆 时,前驱波和剩余射流的强度随屏蔽隔板的加厚而 衰减,间接体现在对样品 Ｂ 炸药的冲击效应上,通 过试验直接观察鉴证板炸痕深浅、爆心炸药残留物 以及是否有穿孔等可作定性判断,若鉴证板上有显 著炸痕及爆心无炸药残留物,则可判断炸药被射流 冲击引爆或引燃,否则炸药未反应,来间接分析 Ｂ 炸药在射流撞击下的起爆反应或响应情况。 ３. ３ 试验结果及分析 按图 ８ 设计的试验方法及步骤,获得了不同厚 度屏蔽板时引爆 Ｂ 炸药试验结果。 图 ９ 为引爆试 验后鉴证板、屏蔽板与炸药接触面一侧的状态。 图 ９ 射流穿过不同厚度屏蔽板冲击 Ｂ 炸药时屏蔽板和鉴证板结果 Ｆｉｇ ９ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｈｉｅｌｄ ｐｌａｔｅｓ ａｎｄ ｗｉｔｎｅｓｓ ｐｌａｔｅｓ ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｉｍｐａｃｔｅｄ ｂｙ ｊｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ 据图 ９ 试验结果及炸药引爆判据,射流穿过 ６０ ｍｍ、７０ ｍｍ 厚的屏蔽板时能使 Ｂ 炸药引爆或引燃, 炸药底部垫承⌀１００ ｍｍ １００ ｍｍ 的鉴证板和屏蔽 板与炸药接触面上均有明显爆炸印痕,其尺寸⌀５０ ｍｍ ６ ８ｍｍ 深,Ｂ 炸药发生明显的爆炸或爆燃 响应；而射流穿过 ７５ ｍｍ 厚度板时,剩余射流能量 不足以引爆 Ｂ 炸药,只有穿孔而无剧烈反应,爆心 可见破碎散开的 Ｂ 炸药小块颗粒。 可见,屏蔽板厚 度对前驱波和剩余射流冲击 Ｂ 炸药的响应上存在 显著差别。 结果表明,Ｂ 炸药被起爆的临界厚度小 于 ７５ ｍｍ,该结论与数值仿真的计算结果相一致。 根据聚能射流对屏蔽炸药起爆形式和特点,可 能导致炸药起爆机制主要包括前驱波起爆机制和剩 余射流及壳体崩落物起爆机制两种形式,通过数值 仿真计算的压力随时间变化可知在射流到达或接触 Ｂ 炸药之前,炸药内部没有明显压力增长产生,因此 在本研究试验条件下,Ｂ 炸药起爆机制应为剩余射 流直接起爆作用机制,射流的临界 ｖ２ ｐｄ 能量约 １４. ２６ ｍｍ３/ μｓ２。 ４ 结论 １采用 ＬＳ￣ＤＹＡＮ 程序建立⌀３０ ｍｍ 聚能射流 起爆 Ｂ 炸药模型,分析计算了不同厚度屏蔽条件下 Ｂ 炸药起爆或反应过程,得到了临界起爆厚度下能 使 Ｂ 炸药反应的临界起爆能量 ｖ２ ｐｄ 约为 １４. ２６ ｍｍ３/ μｓ２。 ２针对不同厚度屏蔽盖板的射流起爆的实弹 试验测试,结果表明 Ｂ 炸药临界起爆厚度为７０ ｍｍ, 与数值计算结果一致。 ３依据试验和数值仿真计算,结果表明在本研 究装置下,屏蔽 Ｂ 炸药的起爆机制主要为剩余射流 的直接起爆作用。 致谢参加本课题研究的还有南海、刘丰旺等同 􀅰９５􀅰２０１５ 年 １０ 月 聚能射流引爆屏蔽 Ｂ 炸药的数值模拟及试验 王利侠,等 志,在此表示衷心感谢 参 考 文 献 [１] 周涛,袁宝慧,梁争峰. 聚能射流引爆屏蔽 ＰＢＸ 的实验 研究[Ｊ]. 火炸药学报,２００６,２９４１０￣１３. 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Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ Ｉｍｐａｃｔｅｄ ｂｙ Ｓｈａｐｅｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｊｅｔ ＷＡＮＧ Ｌｉｘｉａ①, ＺＨＯＵ Ｔａｏ①, ＨＥ Ｈａｉｍｉｎ①, ＺＨＯＵ Ｌｉｎｇ② ①Ｘｉ􀆳ａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｈａａｎｘｉ Ｘｉ􀆳ａｎ, ７１００６５ ② Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ, １０００８９ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｂｙ ａ ⌀３０ｍｍ ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｊｅｔ, ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｊｅｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ, ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｏｃｋ ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＬＳ￣ＤＹＮＡ. Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ, ｓｕｃｈ ａｓ ｊｅｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ, ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｅｎｅｒｇｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｈｉｅｌｄ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ５０￣７５ｍｍ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ. Ａｌｓｏ, ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｉｎ￣ ｉｔｉａｔｉｏｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｊｅｔ ｔｏ ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ, ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｊｅｔ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｉｎｉｔｉ￣ ａｔｉｏｎ ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ. Ｔｈｅｓｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｅｓｔｓ. Ｉｔ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｉｎ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｏｎｅｓ, ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｊｅｔ ｗｉｔｈ ａ ｃｈａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ３０ｍｍ ｔｏ ｓｈｉｅｌｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ ｉｓ ７０ｍｍ, ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎｔｉ￣ｍｉｓｓｉｌｅ ｗａｒｈｅａｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕ￣ ｔｕｒｅ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ；ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｊｅｔ；ｉｍｐａｃｔ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ；ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 􀅰０６􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４４ 卷第 ５ 期