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為了降低舒張阻力,可在塑料帽壁膜內(nèi)表面開預制槽。為簡化問題,建立彈丸侵徹塑料帽最大阻力函數(shù)模型,提出基本假設(shè):(1)發(fā)射藥開始燃燒瞬間,彈丸起始運動主要靠點火系統(tǒng)所產(chǎn)生的點火氣體的氣動推力作用,并忽略點火系統(tǒng)燃燒溫度對塑料帽的影響;(2)相對于塑料材質(zhì),彈丸為絕對剛性,不發(fā)生任何破壞變形和質(zhì)量損失;(3)塑料帽壁膜變形、破壞和質(zhì)量損失符合一維模型。假設(shè)(1)、(2)與實驗是一致的。對于(1),因為點火系統(tǒng)在彈丸和塑料帽的底部,彈丸完全通過塑料帽時,點火系統(tǒng)燃燒溫度才侵蝕塑料帽,當火藥燃燒的時候,此時彈丸侵徹塑料帽的過程已經(jīng)完成,發(fā)射藥燃燒溫度對塑料帽無影響,所以該假設(shè)是合理的。對于(3),彈丸在舒張塑料帽壁膜過程中,有拉伸、擠壓、摩擦和撕裂等作用,但以拉伸變形為主,因此該假設(shè)是合理的,它可以簡化問題,以便建立最大阻力函數(shù)模型。彈丸侵徹塑料帽過程最大阻力函數(shù)模型,彈丸對塑料帽壁膜的沖剪過程(1)平帽型塑料帽最大沖剪阻力函數(shù)模型彈丸頭部接觸處的壁膜產(chǎn)生塑性流動變形隆起伸長到一定長度后,與彈丸頭部接觸處即刻產(chǎn)生沖剪塑性破壞片,所具有的沖剪阻力為Ftx=PgD5ySs(2.1)最大沖剪阻力與彈丸頭部同壁膜接觸狀況有關(guān),還與阻通比有關(guān)。經(jīng)過修正后的最大沖剪阻力為Ft=PgD5ySsLF-F-=d0DyL=AnA0Ss=12Rs5y=2.854D-0.426(2.2)在(2.1)、(2.2)式中Ft為最大沖剪阻力(N),L為接觸形狀比,F(xiàn)-為阻通比,An為塑料帽壁膜與彈丸頭部接觸處微元體的內(nèi)表面積(mm2),A0為彈丸頭部微元體的表面積(mm2),d0為特定彈丸最大直徑(mm),Dy為塑料帽上部最大孔徑(mm),Ss為塑料材質(zhì)剪切強度(kg/cm2),Rs為塑料材質(zhì)抗拉強度(kg/cm2),D為塑料帽壁膜厚度(cm),5y為最大沖剪孔徑(cm),g為重力加速度(取值9.81)。(2)錐形塑料帽最大沖剪阻力函數(shù)模型對這種特定彈丸,其破壞圓片的大小為一常數(shù),即5y=22R0(2.3)式中R0為彈丸頭部球半徑(cm)。沖剪力與壁膜厚度和夾角有關(guān),作用彈丸底部最小燃氣推力等于塑料帽對彈丸的最大沖剪阻力。求出沖剪阻力為(推導略)Ft=PgRs2R0D+D2cosH22(2.4)式中H為塑料帽壁膜錐角。選定特定彈丸后,侵徹阻力越大需要點火系統(tǒng)給于彈丸的氣動力越大,當點火系統(tǒng)不可能給于較大的氣動力時,彈丸就不可能順利穿透塑料帽,彈道效率較低,只有通過模型計算塑料帽壁膜厚度和結(jié)構(gòu)尺寸,降低彈丸侵徹塑料帽的阻力才能提高彈道效率,這一點已被彈道實驗證明。