雙層殼體內殼外刻槽對破片成型的影響

曲乾坤， 印立魁， 李 波， 黃文龍， 田 鵬， 高金明， 盛 鵬

(1. 中北大學 機電工程學院， 山西 太原 030051； 2. 中北大學 地下目標毀傷技術國防重點學科實驗室， 山西 太原 030051； 3. 中國兵器工業實驗測試研究院， 陜西 渭南 714200； 4. 山西江陽化工有限公司， 山西 太原 030051； 5. 山東北方濱海機器有限公司， 山東 淄博 255000； 6. 中國兵器工業火炸藥工程與安全技術研究院， 北京 100053； 7. 南陽北方紅宇機電制造有限公司， 河南 南陽 474675)

0 引 言

預控破片又稱為半預制破片， 是一種對戰斗部外殼進行特殊處理， 人為控制和引導外殼斷裂、 破碎， 以達到改善破片成型效果、 增強戰斗部殺傷力的特殊工藝[1]。 預控破片戰斗部主要應用應力集中原理在殼體內壁或外壁上刻制規則交錯的溝槽或通過高能束處理等方法規律性地局部改變殼體材料力學性能,將殼體壁分成預先設定的小塊集合。 當炸藥爆轟產物作用于殼體時,在刻槽根部或局部處理的材料底部產生應力集中并破裂， 裂紋沿著特定的走向擴展使殼體生成破片。 破片的形狀、 尺寸和數目由刻槽參數及分布決定[2-3]。 有內刻槽時， 當爆轟波陣面掃過刻槽表面會在殼體上產生一個剪切平面， 并從內表面向外表面傳播， 從而形成斷裂曲線， 達到預制效果。

殼體刻槽和多層殼體是生成預控破片的主流方法， 不少學者針對殼體刻槽參數對殼體破碎進行了分析研究。 Villano[4]的試驗研究表明， 內殼外刻槽的雙層殼體技術能很好地控制殼體的破碎； 劉桂峰等[5]研究得到了外刻槽的深度與刻槽間距對破片形成率與質量占有率的影響， 并探索了50SiMnVB這種高破片率脆性鋼的預控破碎方法；……