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双层壳体夹层装药战斗部是一种新型的碎片战斗部，可以产生两组不同速度的碎片。之前的研究提出了一个计算最大碎片速度的公式。当前研究在已发布公式的基础上进一步提出了一个用于计算碎片速度轴向分布特征的公式。对于这种类型的战斗部，模拟不同位置的爆轰产物的散步特性表明，爆轰产物两端的轴向速度远大于中部，且当距离中心轴线较近时，爆轰产物具有更大的轴向扩散速度。对于双层壳体，装药过程和碎片速度随轴向位置而变化，碎片总速度是径向速度和轴向速度的矢量和。在相同的轴向位置，内壳体的加速时间大于外壳体的加速时间。对于同一壳体，两端产生的碎片的加速时间长于中部产生的碎片。采用之前实验测试的四个战斗部的X射线摄影结果以及几组不同配置的新型战斗部的3D平滑粒子流体动力学数值模拟结果对之前所提公式进行了验证。当装药的长径比大于1.5且壳体的厚度小于其内半径的20%时，该公式可以准确可靠地计算碎片速度。因此，本文为多壳体战斗部的理论分析和设计提供了关键参考。
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https://doi.org/10.1016/j.dt.2023.12.014
主要结论
本研究进一步研究了双层壳体夹层装药战斗部，推导出了一个计算碎片速度轴向分布特征的公式，为这类战斗部的设计和其毁伤效果评估提供了重要参考。推导的公式充分考虑了两端稀疏波的影响，探索了长径比和传递爆炸装药的影响，并通过数值模拟和实验数据进行了验证。碎片速度被分解为轴向碎片速度和径向碎片速度，对内壳体和外壳体的碎片分别进行了研究。
稀疏波对碎片速度的影响在战斗部的爆炸端比在非爆炸端更远。由于稀疏波的影响，碎片在每个壳体的中部具有更高的径向速度但较低的轴向速度。只有靠近两端的碎片具有明显的轴向速度，且在相同轴向位置下，内壳体的碎片轴向速度高于外壳体的碎片。径向速度主要决定了总速度，但飞行方向受到径向和轴向速度的共同影响。在相同轴向位置下，外壳体的碎片加速时间短于内壳体的碎片。对于相同壳体，来自中部的碎片加速时间最短，而两端的碎片加速时间最长。
当壳体厚度与其内半径的比值低于20%（即δin＜0.2R1和δout＜0.2R3），以及战斗部长度（L）与外部装药直径（2R3）的比值大于1.5（即L/2R3＞1.5）时，开发的公式能够给出准确的预测。当L/2R3＞1.5时，碎片可以沿轴向方向分为三组，每组由于稀疏波的影响具有独特的速度特性。距离爆炸端2R3和距离非爆炸端R3的碎片受到稀疏波的显著影响。而中部的其他碎片受稀疏波的影响较小，轴向速度和径向速度变化很小。采用传递爆炸装药可减少稀疏波对爆炸端碎片速度的影响，并且当传递爆炸装药的长度（q）小于装药外半径（R3）时，碎片速度随着传递爆炸装药量的变化明显变化。
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编辑：陈微，曹文丽
审核：田丽
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《Defence Technology》是由中国兵工学会主办的科技类综合性学术期刊，目前已被SCI、EI、Scopus、中国科技核心期刊数据库、中国引文数据库核心版和瑞典开放获取指南等多家数据库收录，期刊主要发表基础理论、应用科学和工程技术领域高水平原创性学术论文，包括理论研究、数值模拟和实验研究类文章。
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