弹体低速侵彻陶瓷 混凝土复合靶体的侵彻深度计算模型

殷文骏，唐仕英，师莹菊，宋春明

（1.西北核技术研究所，西安710024；2.陆军工程大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007）

陶瓷材料具有高强度、高硬度、高耐磨性和低密度等特点，并兼具较高的抗冲击性和抗侵彻效能，被广泛应用于防护装甲的研究与设计中［1］。但由于陶瓷是脆性材料，延性较差，不适合单独作为防护材料应用于大型重要目标的防护结构中，需要与金属或混凝土组合成复合材料，才能增强抗毁伤能力。常用于防护工程中的陶瓷材料主要有氧化铝（Al2O3）陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷和碳化硼（B4C）陶瓷等。

对传统的陶瓷复合防护材料的研究主要是针对陶瓷／金属复合板、陶瓷／纤维聚合物板、陶瓷／非晶合金板及陶瓷／聚合物／金属三明治复合板等［2－7］。随着高抗力防护工程建设对陶瓷复合材料的需求日趋迫切，研究陶瓷与混凝土结合的复合材料的必要性日渐凸显。宋春明等开展了Al2O3陶瓷－高强钢纤维混凝土（RPC）复合靶体的侵彻试验，并获得了试验数据［8］，但未见报道陶瓷与混凝土复合靶体相关参数的理论计算模型。

本文通过理论推导对撞击速度vs＜400m·s－1的低速条件下，弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体进行研究和探讨。考虑弹体侵彻过程中侵彻阻力的变化，给出了低速条件下弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体的侵彻深度计算公式，并将用该公式计算得到的侵彻深度与相同工况下的试验得到的侵彻深度进行了对比，验证了计算模型的可靠性，为今后更加深入地分析弹体与陶瓷－混凝土复合靶体的相互作用奠定了基础。……