波阻抗梯度材料加强型Whipple结构具有优异的防护性能.本文的目的是研究Al/Mg波阻抗梯,材料加强型Whipple结构在 5.0kmls撞击速度下的超高速撞击特性,以及除具有高阻扰的迎撞击面在弹丸中产生更高的冲击压力和温升外,影响波阻抗梯度材料防护性能的主要因素.本文中提出一种由铝合金表层和缓合金基底组成的面密度等效于1.5mm厚铝合金的新型波阻抗梯度防护屏,采用二级轻气炮在5.0kmls的撞击速度下对Al/Mg波阻抗梯度材料加强型和铝合金Whipple结构进行了初步超高速撞击对比实验,研究了超高速撞击防护屏穿孔、碎片云和后墙损伤特性.与铝合金防护结构相比,Al/Mg防护结构具有防护屏穿孔翻边更明显、后墙损伤较轻微、碎片云扩散半角大和撞击坑细化程度高 4个主要特征.本文中开展了理论分析与计算,研究了冲击揭合过程、波传播特性和热力学状态等.结果表明:不受面密度影响,Al/Mg防护屏能改变冲击波在靶中的传播特征,使弹丸破碎程度更高,并且提升了防护屏中的内能转化率,具有优异的动能耗散特性.因此,与同等面密度的铝合金Whipple结构相比,Al/Mg结构具有更优异的防护性能.
超高速撞击 碎片云 Whipple结构 阻抗梯度材料 防护性能