多層復合防護結構抗超高速碎片侵徹特性研究.pdf

1、在某類爆炸密封容器內開展的實驗中，要求容器上多個輻射測試窗口能夠可靠防護爆炸實驗裝置產生的大量高速小質量破片，而窗口封堵防護物質厚度及對輻射的衰減作用對測量數(shù)據(jù)精度影響很大。采用二級輕氣炮加載技術進行超高速彈丸侵徹與測試窗口材料及結構一致的防護結構靶，可模擬爆炸破片對測試窗口的侵徹破壞，探求保證實驗安全的最優(yōu)化窗口結構，為容器窗口設計積累實驗數(shù)據(jù)。這對促進和提高實驗安全總體技術和容器設計技術的研究水平具有重要的意義。
　　 本文

2、介紹了超高速碰撞的相關理論和防護結構的原理，參考一種用于空間碎片防護的基本構形一有間隙的雙層板結構，提出復合防護結構厚度方向分三部分來組合的設計原則，即靶板前部使用抗壓縮材料，中間靶使用高強度材料，后部采用高斷裂伸長材料，設計了適用于中子和伽瑪射線測量窗口的防護結構靶。利用二級輕氣炮發(fā)射1～20克鋼質彈丸以1000～4000m/s的速度碰撞多種組合形式的防護靶，分析了靶板間隙對實驗靶板破壞情況影響，得到了符合測試要求和實驗安全的窗口防護

3、結構。
　　 本文應用SPH算法對每一發(fā)實驗可能的結果進行了數(shù)值計算，其數(shù)據(jù)與實驗結果對比表明兩者吻合良好。數(shù)值分析方法的較高置信度為制定合理有效的實驗方案提供了支持，有效降低了實驗成本，并對超出現(xiàn)有輕氣炮發(fā)射能力的大質量、高速度彈丸侵徹靶板問題提供了一種研究途徑，數(shù)值模擬結果進一步證實了由實驗確定的防護結構的抗侵徹性能完全滿足使用要求。
　　 本文實驗和數(shù)值模擬研究結果對防護結構在爆炸容器測試窗口上的應用具有重要意義。