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摘要
以某杀爆弹爆炸产生回飞弹底大破片事故为背景，针对异常淬火弹体内爆驱动弹底膨胀、断裂过程进行数值模拟，利用金相显微镜观察正常与异常淬火弹体及实际回收的弹底大破片微观组织，采用AUTODYN-3D软件数值模拟不同拉伸破坏极限的弹体受爆炸驱动过程，得到弹底断裂状态及速度分布等。研究结果表明，异常淬火弹体与弹底破片微观组织出现大量回火索氏体与上贝氏体混合组织，提高了材料的塑性和屈服强度；随着弹体拉伸破坏主应力σF提高，爆炸加载后的弹底由断裂为数块逐渐过渡为带裂纹和层裂破坏区的弹底大破片；当σF=3a时，数值模拟结果与实际回收的弹底破片形貌、尺寸一致；发生在弹底的断裂模式包括：轴向“崩落”，外侧层裂及径向裂纹衍生与扩展；弹体异常淬火改变了材料性能可导致内爆加载下弹底大破片的产生。研究结论得到故障复现静爆试验的验证，可为弹底大破片产生原因和相关故障分析提供参考。
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单位爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学
