第533章 要启动结构性断裂,需要的能级更高(2/3)
他走到老孙的工位旁边,把打印的报表翻到中间一页,指着第37组的数据说:
“p5b3e2这一组,m43穿甲弹五发全挡,7.
62x51 m80弹五发全挡,连打了十发,背板没有穿透记录。”
“对,我还加测了一轮。”老孙说,“第五发打完之后我在同一块板上又补了五枪,打的是面板边缘,不是弹坑位置。
十发打完,板子还在。”
“还在是什么意思?”
“就是还能打。”
何江峰沉默了片刻,说:“把高速摄像的对比数据导出来,我要看裂纹扩展时间。”
老孙把陶瓷靶和c1靶在同一种弹速条件下的冲击影像并排放在两个屏幕上。
何江峰来回看了三遍。
在弹丸冲击下,陶瓷靶的动态断裂阈值低,撞击发生的微秒量级内就会出现大范围脆性碎裂。
影像里可以清楚看到,弹头接触陶瓷板的那一刻,以撞击点为圆心,放射状裂纹在几微秒内扩展到整个靶面,撞击区域的陶瓷瞬间丧失结构承载能力,后续能量直接作用在已经碎裂的粉体上,靠粉末挤压消耗弹丸。
但c1合金靶的表现完全不同。
同等硬度条件下,c1合金的动态断裂阈值比陶瓷高出一个量级以上。
撞击初期,弹头接触面的应力波已经超过了陶瓷的断裂门槛,但对c1来说这个应力水平远不足以启动扩展型裂纹。
影像里,弹头以同样的速度撞上来,弹尖变形、碎裂、向四周飞溅,而靶板上只有撞击点位置的局部压痕,没有任何裂纹向非撞击区域扩展。
何江峰把影像停在第37组那一帧。
“结构完整性保持的时间差了多少?”
老孙指着数据:“陶瓷靶在撞击后大约八到十二微秒开始出现宏观裂纹,到二十微秒左右,撞击区域已经完全碎裂失去承载能力。
c1靶在同样的时间点,表面只有压痕和弹头残留物,一直到四十微秒之后,都没有出现可扩展的裂纹。”
“也就是说,陶瓷是把自己碎掉来换弹丸的动能,c1靠高压挤压、剪切粉碎弹芯,维持自身结构完整。”何江峰说。
“差不多这个意思。
陶瓷的思路是‘你我一起碎’,c1的思路是‘你碎了我还没碎’。”老孙把影像关了,“c1碎得慢,要启动结构性断裂,需要的累积能量比陶瓷高得多。
常规弹药的能量密度,达不到这个门槛。”
这就是模型和现实的差距。
何江峰想起之前仿真时的计算结果——软件里最薄面板1.
8mm对m43普通弹的模拟结果是不稳定拦截,2.
6mm才做到稳定拦截。
但实测数据完全不是这么回事。
p1b1e1是最薄的面板加最薄的背板,第一天实测就打出了全挡无鼓包的结果。
仿真模型低估了这个材料。
原因也很简单——模型库里没有hrc65硬度、断裂韧性kic45这种参数组合的材料。
当时只能选用常规高硬度工具钢的本构参数来做估算,而现有钢材本构默认高硬度材料极易发生绝热剪切失稳。
软件预判撞击会快速催生剪切裂纹,相当于把c1当成普通脆性工具钢来计算,所以仿真结果严重低估了它的抗侵彻能力。
软件不认识这种材料,但子弹认识。
何江峰翻开测试报告倒数第三页,那里是老孙在完成正式流程之后加做的补充测试记录。
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“p5b3e2这一组,m43穿甲弹五发全挡,7.
62x51 m80弹五发全挡,连打了十发,背板没有穿透记录。”
“对,我还加测了一轮。”老孙说,“第五发打完之后我在同一块板上又补了五枪,打的是面板边缘,不是弹坑位置。
十发打完,板子还在。”
“还在是什么意思?”
“就是还能打。”
何江峰沉默了片刻,说:“把高速摄像的对比数据导出来,我要看裂纹扩展时间。”
老孙把陶瓷靶和c1靶在同一种弹速条件下的冲击影像并排放在两个屏幕上。
何江峰来回看了三遍。
在弹丸冲击下,陶瓷靶的动态断裂阈值低,撞击发生的微秒量级内就会出现大范围脆性碎裂。
影像里可以清楚看到,弹头接触陶瓷板的那一刻,以撞击点为圆心,放射状裂纹在几微秒内扩展到整个靶面,撞击区域的陶瓷瞬间丧失结构承载能力,后续能量直接作用在已经碎裂的粉体上,靠粉末挤压消耗弹丸。
但c1合金靶的表现完全不同。
同等硬度条件下,c1合金的动态断裂阈值比陶瓷高出一个量级以上。
撞击初期,弹头接触面的应力波已经超过了陶瓷的断裂门槛,但对c1来说这个应力水平远不足以启动扩展型裂纹。
影像里,弹头以同样的速度撞上来,弹尖变形、碎裂、向四周飞溅,而靶板上只有撞击点位置的局部压痕,没有任何裂纹向非撞击区域扩展。
何江峰把影像停在第37组那一帧。
“结构完整性保持的时间差了多少?”
老孙指着数据:“陶瓷靶在撞击后大约八到十二微秒开始出现宏观裂纹,到二十微秒左右,撞击区域已经完全碎裂失去承载能力。
c1靶在同样的时间点,表面只有压痕和弹头残留物,一直到四十微秒之后,都没有出现可扩展的裂纹。”
“也就是说,陶瓷是把自己碎掉来换弹丸的动能,c1靠高压挤压、剪切粉碎弹芯,维持自身结构完整。”何江峰说。
“差不多这个意思。
陶瓷的思路是‘你我一起碎’,c1的思路是‘你碎了我还没碎’。”老孙把影像关了,“c1碎得慢,要启动结构性断裂,需要的累积能量比陶瓷高得多。
常规弹药的能量密度,达不到这个门槛。”
这就是模型和现实的差距。
何江峰想起之前仿真时的计算结果——软件里最薄面板1.
8mm对m43普通弹的模拟结果是不稳定拦截,2.
6mm才做到稳定拦截。
但实测数据完全不是这么回事。
p1b1e1是最薄的面板加最薄的背板,第一天实测就打出了全挡无鼓包的结果。
仿真模型低估了这个材料。
原因也很简单——模型库里没有hrc65硬度、断裂韧性kic45这种参数组合的材料。
当时只能选用常规高硬度工具钢的本构参数来做估算,而现有钢材本构默认高硬度材料极易发生绝热剪切失稳。
软件预判撞击会快速催生剪切裂纹,相当于把c1当成普通脆性工具钢来计算,所以仿真结果严重低估了它的抗侵彻能力。
软件不认识这种材料,但子弹认识。
何江峰翻开测试报告倒数第三页,那里是老孙在完成正式流程之后加做的补充测试记录。
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