梯度复合Whipple防护结构的超高速撞击实验

作者：黄鑫; 凌中; 刘宗德; 张虎生; 戴兰宏

来源：爆炸与冲击, 2013, S1: 92-98.

• 固体力学
• 非晶合金
• 陶瓷
• 超高速撞击
• 空间碎片
• Whipple防护结构 solid mechanics
• metallic glass
• ceramic
• hypervelocity impact
• space debris
• Whipple shield

利用二级轻气炮在撞击速度3.5和5.5km/s下对3种防护结构(两种梯度复合Whipple防护结构以及传统Whipple防护结构)进行了超高速撞击实验,并利用SEM对前板冲孔进行了微观观测。实验结果表明:采用非晶合金复合的梯度防护结构,在弹丸撞击速度为3.5和5.5km/s时,防护性能均优于传统Whipple防护结构;而采用陶瓷复合的梯度防护结构,则在弹丸撞击速度为5.5km/s时具有明显的优势。通过量纲分析,获得了影响梯度复合Whipple防护结构防护性能的重要量纲一参数,揭示梯度层的存在,可有效提高弹丸破坏数,从而提高新结构防护性能。

• 单位
  非线性力学国家重点实验室; 中国科学院力学研究所; 华北电力大学