Vol.19 No.5 任学平等：熔化穿甲过程及其穿透深度 ·459· 2.2 热塑性变形 当发射物的速度较高，不能忽略变形体热效应的影响.若忽略发射物的热效应的影响，则 式(7)和(8)化为： -d+n2r (11) (12) 式中，d?为变形温度为T时的应力张量，e幻为变形温度为T时的应变张量， 3熔化穿甲过程 通常的穿甲过程，可以根据式(7)进行分析.这里着重分析熔化穿甲问题. 通过动能穿甲弹（高密度钨合金弹体）实弹射击的高速摄影技术及对弹体和靶体（接触 后)的实际观察发现：(1)靶体上被弹体穿透处的四周侧壁和弹体残骸表面为熔化态痕迹；(2) 从录像中可以看到，在击穿的瞬间，靶体前后有银白色流体射出，表明当弹体穿人靶体后，由 于能量较大，靶体的导热系数有限，故能量不可能迅速转移，而中心部分的温度较高，很容易 使靶体发生气化而引起爆炸.因此，可以设想，弹体的动能主要转变为热能，而弹体和靶体的 变形可以忽略，于是便将问题抽象为熔化穿甲问题.根据式(7)可得： m以=+n[(2+r+a+n (13) 4, 、 式(13)就是熔化穿甲问题的基本方程.这里设m,为靶体的熔化部分的质量，取c,c,为弹 体和靶体的平均摩尔比热容，则有： m,4,4-2(1+/(c△T+4H)“3 (14) ,2(1+f)(c,△T+4H,) 在式(14)中，质量可以由密度和体积来表示，即： m=p v,m=p.V (15) 式中，P1P,分别为弹体和靶体的密度. 弹体一般为圆柱体，设弹体直径为D,长度为H,则有： y-DH (16) 若假设靶体上的弹孔形状为一个回转体，那么按图1中的坐标系，该回转体应该是关于x 轴对称的，在x一坐标系中，该曲线可以由下述方程来描述，即： =a(L-" (17) 式中，a为常数，n为奇数. 设穿透深度为L,当L=H时，取 号则由式)可得：任学 平等 熔化穿 甲过程及 其穿透深度 热塑 性变形 当发射物 的速度 较 高 ， 不 能忽略变形 体热效应 的影 响 若忽略发射物 的热效 应 的影 响 ， 则 式 和 化 为 山， 产、 且月 告 ‘、了、 且 · 一 丁硼 汗 ‘，· ，丁 一登 了 ” 一 工心 沃 “ · 丁 · 尝 式 中 ， 咐为变形 温度 为 时 的应力 张量 ， ￡汗为变形 温 度 为 时 的应变 张量 · 熔化穿 甲过程 通 常 的穿 甲过程 ， 可 以根 据式 进行分析 这 里着重分析熔化 穿 甲问题 通 过 动 能 穿 甲弹 高 密 度 钨合金 弹体 实 弹 射 击 的 高速 摄 影 技 术 及 对弹 体 和 靶 体 接 触 后 的实 际观 察发现 靶体上 被弹体穿透处的四 周 侧壁 和弹体残骸表 面为熔化态痕迹 从录像 中可 以 看 到 ， 在 击 穿 的瞬 间 ， 靶 体前后 有 银 白色 流体射 出 ， 表 明 当弹体穿人 靶 体后 ， 由 于 能 量 较 大 ， 靶体 的导 热 系 数有 限 ， 故能量 不 可 能迅 速 转 移 ， 而 中心 部 分 的温 度 较 高 ， 很容 易 使靶体 发生 气化而 引起爆 炸 因此 ， 可 以设想 ， 弹体 的动能 主要 转 变 为热 能 ， 而 弹 体 和 靶 体 的 变形 可 以 忽 略 ， 于是便将 问题 抽象 为熔化穿 甲问题 根 据式 可 得 ， 、 ， 、 「「叹 。 一 十 了 ， 了 戈可 十 “ 兀 十 二 △ ， 二 △从 拜 、 尽 式 就是熔 化穿 甲问题 的基 本方程 这 里设 。 为靶体 的熔 化 部 分 的质 量 ， 取万 ，， 万为弹 体和 靶 体 的平 均摩 尔 比热容 ， 则有 ，︶月、︸ 、产、尹 ︸‘ 热 、吸了了、 ︸ 从一 群【 一 △ 。 拭 △ 在式 中 ， 质量 可 以 由密度 和 体积来 表示 ， 即 ，丫 ， 式 中 ， ，， 分别为弹体和靶 体 的密度 弹体 一般 为 圆柱 体 ， 设 弹体直 径 为 ， 长度 为 乃从 二 代 ， 则有 ， 鱿一 若假 设 靶 体上 的弹孔 形状 为一 个 回转 体 ， 那 么 按 图 中的坐 标 系 ， 该 回转 体应 该是 关 于 轴对称 的 ， 在 坐标 系 中 ， 该 曲线可 以 由下述 方 程来描 述 ， 即 少 乙 一 ” 式 中 ， 为常数 ， 为奇数 设穿透深度 为 ， 当 一 时 ， 取， ， 一 卫 ， 则 由式 可 得