某高膛压钨合金穿甲弹断裂原因分析与改进研究

通过对比试验法证实了某高膛压钨合金穿甲弹弹尾断裂主要在于弹尾本身强度安全裕度不足，重点从尾部质量过大、材料性能、应力环境、强度校核中所忽略的因素等关键环节对发射强度的影响进行了系统的分析，同时对以真空热处理工艺方法改善提高弹芯尾部材料的综合机械性能为主方案进行研究，较好地解决了尾部断裂问题。     

高密度非晶金属基复合材料穿甲威力研究

利用ANSYS和靶试研究高密度非晶金属基复合材料和93钨合金弹芯穿甲威力。结果表明:在弹芯着靶速度为(1 400±20)m/s时,非晶金属基复合材料弹芯平均穿深为69.7 mm,单位穿深所需平均动能为625.3 J/mm,分别较93钨合金弹芯高20%和低17%;高密度非晶金属基复合材料具有更高的穿甲威力归功于材料更高的动态压缩强度和穿甲过程中的自锐行为。     

注射成形钨合金弹芯材料的性能与组织特征

研究开发低成本钨合金的近净成形技术是钨合金的一个重要发展方向。针对直径较大(Φ20～25mm)的钨棒弹芯和钨环散弹弹芯材料的注射成形,对粘结剂进行一系列的改进。采用一种粘度适中、流动性好、流变稳定性好的油+少量蜡组成的新型半固态塑料体系粘结剂,和多组元低分子混合溶剂快速脱除注射坯中60％以上的粘结剂,再采用热脱脂脱除其余的粘结剂,然后烧结,制备了性能很高的钨环和钨棒弹芯材料。研究了弹芯材料的性能和组织特征。结果表明,由弹芯加工成的冲击试样断口和拉伸试样断口形貌呈显著的钨晶粒穿晶解理断裂。采用注射成形工艺可以得到具有较高综合力学性能的钨合金弹芯。对于大截面的钨棒弹芯,弹芯材料的拉伸性能、延伸率和冲击性能分别达到σ_b=965MPa,δ=23％,A_k=54.4J/cm~2。     

不同弹芯材料侵彻钢装甲对靶板硬度的影响

对钨丝增强非晶复合材料和93钨合金进行模拟靶试对比试验,通过对弹坑头部附近靶板进行微观组织观察和显微硬度测试,研究高速侵彻后不同弹芯材料对靶板组织和性能的影响。结果表明:两种弹芯材料高速侵彻后的钢靶板,弹坑附近的靶板硬度都较侵彻前的原始靶板有很大提高,且非晶复合材料弹芯侵彻形成的弹坑附近高硬度层更宽,其宽度是93钨合金弹芯侵彻形成的高硬度层的2.5倍左右;弹坑附近组织存在很大差异,钨合金弹芯的弹坑附近是形变织构组织,而复合材料弹芯靠近弹坑处的靶板发生了马氏体转变。     

穿甲弹弹芯材料的发展趋势研究

穿甲弹的弹芯是穿甲弹的主体,弹芯材料的性能直接决定穿甲弹的侵彻性能。对穿甲弹及其弹芯材料的研究现状和发展趋势进行了详尽的分析,阐述了贫铀合金、钨合金和复合材料的侵彻性能差别;提出了开发具有绝热剪切敏感性和"自锐"效应的新型材料,穿甲威力提高到贫铀合金的侵彻水平是穿甲弹弹芯材料研究的主攻方向。     

长杆模拟弹内弹道强度试验与动态计算分析

研究给出长杆模拟弹内弹道发射强度实验结果与数值计算分析，结果表明，长杆弹在发射状态被拉断的直接原因是弹体材料在危险截面处的应力值达到或超过了材料的动态屈服强度。     

异型弹芯飞行稳定性判据

传统大长细比圆截面杆式弹在超高速发射时的膛内强度和飞行挠度问题始终是困扰人们的技术难题.异型截面弹芯以其具有很好的超高速发射强度和较强的终点毁伤性能等优点,而日益受到人们关注,文中根据异型弹芯的特点,建立其空中刚性运动数学方程,并详细推导了其攻角方程,得出飞行稳定性判据,同时分析其与一般炮弹稳定判据的异同,为异型弹芯杆式弹的设计及其特性分析提供了理论依据.     

尾翼稳定脱壳穿甲弹含能金属基材料 弹芯技术研究

以尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)的弹芯为研究对象,开展了含能金属基材料特性研究和综合毁伤能力的试验研究。试验结果表明:控制含能金属基材料抗拉强度为900～1 000MPa,延伸率控制为7.8%～10%,既能保证在炮管内发射强度要求,又具有良好的易碎性能;含能金属基材料弹芯的综合毁伤能力明显优于传统的93W合金弹芯,通过穿甲/侵彻、破片杀伤和含能材料爆炸效应多重毁伤的联合作用方式,可大幅度提升穿甲弹的综合毁伤效能。     

杆式穿甲弹侵彻靶板时弹坑表面熔化快凝层研究

钨合金杆式穿甲弹高速侵彻装甲靶板时,在弹孔表面会产生很薄的“熔化快凝层”。为了进一步研究熔化快凝层的形貌特征和形成机理,对小口径钨合金杆式穿甲弹垂直侵彻30CrMnMo装甲钢板产生的弹坑表面,进行了扫描电镜观察及能谱分析,并利用LS-DYNA对弹、靶作用区的温度场进行数值模拟。结果表明：熔化快凝层的成分包含弹芯材料W、Ni、Fe和靶板材料Fe、Cr、Mn. 其中钨在熔化快凝层中以两种晶粒形式存在,较大的呈扁状细长形,长度为几个到几十 个微米;较小的呈球状弥散分布在基体内,直径为100~400 nm. 还发现杆式弹芯头部的质量消耗是以“溶解破碎”形式发生。对“熔化快凝层”的研究可为深入分析钨合金杆式弹穿甲机理提供依据。     

贫铀穿甲弹打靶时产生贫铀微粒的特征

近年来美军为了增大穿甲弹的威力已使用贫铀穿甲弹,主要有空军的 GAU-8型30毫米航空炮弹、陆军的105毫米 XM774型反坦克穿甲弹与 M735E1型脱壳穿甲弹、海军的20毫米方阵舰炮用穿甲弹。贫铀合金是密度大、强度高、靭性好且有燃烧后效的优质穿甲弹芯材料,其威力比钨弹芯大得多,但成本较钨弹芯低。美国对贫铀的医学与环境问题已做过大量研究。一般认为对生物的危害性低,且只在长期暴露后才对生物有害,主要是由于贫铀的化学毒性。目前虽已获得大量的生理学数据,但     

用动态拉伸试验评定穿甲弹心材料

随着常规武器的发展,对武器材料的力学行为的研究,正趋向于研究材料在更复杂负荷、更高负荷速度及更高温度下的强化和破坏。这就是说,近些年来,国外常规武器材料发展的一个重要方向,是开展武器材料动态力学性能的研究。研究的重点是装甲及反装甲武器用的材料。在第五届国际弹道会议上,西德的夫劳因和斐应用材料研究所介绍了弹心用钨合金材料的动态拉伸试验,以及动态拉伸强度和动态拉伸塑性与弹心侵彻行为的关系。现简介如后。     

装甲板弹坑底部冠状裂纹的观测与分析

发射小口径杆式穿甲弹对30CrMnMo装甲钢板进行穿甲侵彻嵌入试验,并.对靶板弹坑剖面进行扫描电镜观测及能谱分析。装甲板弹孔底部剖面除了产生绝热剪切带外,还观测到弹坑底部下面深1?2mm处形成一条或几条冠状裂纹。无论穿甲弹芯是钨合金还是钨纤维复合材料,弹坑底部均产生冠状裂纹。侵彻过程中,弹体破坏变形局部化和弹芯头部材料不断销蚀,造成弹、靶接触区域局部瞬间不均匀卸载,卸载波相互作用可形成局部围绕弹坑底部的冠状裂纹。冠状裂纹与绝热剪切带在局部区域交汇,构成穿甲侵彻过程中装甲钢板破坏的前期模式。     

集束箭弹与霰弹枪

提起霰弹枪(shotgun),一般人们自然会认为它是发射霰弹、鹿弹的猎枪。在警用武器中霰弹枪还可发射催泪弹、硬橡球(或棍)弹或其他特种用途弹。在军用霰弹枪上不仅发射00号鹿弹,还可发射钨球霰弹和集束箭形弹(A multiPle flechette)。一发集束箭弹含有多枚小箭,小箭的作用将起到球形霰弹、鹿弹起不到的杀伤     

用于动能弹芯的新型材料SBIR

正根据2015年美国小型企业革新计划(SBIR)介绍,美国国防部将投资研究用于动能穿甲弹弹芯材料,目标是确定并制备性能与贫铀相当或超过其性能的低成本材料。提出的材料成本应不超过军用级钨重合金价格的200%。美国陆军还可能考虑一种虽超过该成本,但具有优异的穿甲性能或通过全寿期服役可补偿成本的材料。建议材料毒性应小于传统钨-镍-钴重合金。要求使用多尺度材料模拟方法,如集成计算材料工程(ICME)来研究替代贫铀动能弹芯的材料选择依据。研究的材料将满足或     

钨合金穿甲弹弹体材料研制

<正> 随着杆式动能弹的出现和穿甲机理的深入研究,国外于七十年代初期开始广泛研制高密度合金作为弹芯材料。由于这种材料具有很大的穿甲威力,使其在很短的时间内就由研制转向了使用。目前美国装备有钨合金和铀合金弹体,英国和西德装备有钨合金弹体,苏联和法国则装备有碳化钨弹体。     

钨铀合金脱壳穿甲弹的应力分析

本文应用弹性有限元法,对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹丸组合体建立了比较可靠的计算模型。使用ASKA通用有限元程序,对弹丸发射时不同弹体材料的组合模型的位移和应力分布以及齿部载荷沿轴向的分布分别进行了计算。分析了钨合金和铀合金两种材料的不同性能对弹丸膛内受力的不同影响,提出了两者通用弹托时存在的问题。并结合产品的研制,分析指出了引起断弹的原因。     

美研制90毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹

美研制一种FPI90型90毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹。该穿甲弹使用与105和120毫米穿甲弹(M774、XM883和XM829)一样的技术。它有一个整体式长杆弹芯和一个铝制鞍形弹托。作为出口产品,弹芯采用普通的钨合金(钨、镍、     

钨合金穿甲弹芯变形缺陷的产生形式和形成力学分析

在分析高比重钨合金弹芯挤压变形缺陷产生形式的基础上,利用钨合金变形体塑性区内的速度场分布,推导了变形钨合金弹芯形成内部破裂和表面破裂条件的力学判据,并绘制了两种变形缺陷的力学判据曲线图.试验结果表明,该力学判据将为合理制定液力挤压变形工艺参数、设计优化工模具结构、预测挤压变形缺陷和提高挤压制品质量提供重要的理论依据.     

超高射频串联发射弹组有限元分析

弹丸结构设计及其强度分析是超高射频串联发射核心技术之一.在分析超高射频串联发射整体结构的基础上,设计了弹丸结构,利用ABQUS软件建立了两发串联弹组的有限元分析模型.通过仿真得出了发射过程中两发串联弹组在最大膛压作用下的轴向形变及等效应力分布情况,分析了弹丸前端锥度和圆台大小对支撑部分受力的影响.该有限元分析的结论可为减小弹前阻力,优化弹丸结构及选取弹丸材料提供理论依据.     

挤进过程中杆式弹材料的动应力响应

应用ＡＤＩＮＡ自动动态增量非线性分析有限元程序，计算分析了１２５ｍｍ尾翼稳定杆式穿甲弹在挤进过程中弹带及弹托材料的动态弹塑性应力场，确定了弹丸上弹带区的径向应力、轴向应力、环向应力、第四强度等效应力场分布规律、运动、变形和所存在的高应力区域及危险区域，并就运动参量与实验结果作了比较。为１２５ｍｍ杆式弹弹带、弹托及弹芯的优化设计提供了依据。