爆炸式反应装甲的出现给传统的反装甲弹药带来了巨大的冲击，而串联战斗部作为反装甲目标的有效手段，在串联战斗部前级聚能装药中采用低密度材料药型罩，其形成的低密度射流能有效实现对反应装甲的穿而不爆[1]. 聚四氟乙烯(PTFE)材料作为一种典型的低密度材料，刘同鑫等[2]对其进行研究后，发现PTFE射流虽然能实现对带壳装药的穿而不爆，但纯PTFE射流存在侵彻性能不足的问题.

本研究就是立足于低密度材料PTFE作为药型罩材料的基础上，针对其形成射流侵彻性能不足的缺点，采用加入铜粉改性处理，得到PTFE-Cu材料，并将其作为药型罩材料，分别与PTFE及Cu材料药型罩形成射流毁伤元进行对比研究.

为了在评价中体现专家的主观经验，同时又以数据为本体现出客观性，本文对上述主、客观权重确定方法进行了最优化组合。

1 计算模型

1.1 几何及有限元模型

为了研究3种材料射流的性能，考虑到铜材料的密度远大于其余两种材料密度，在设计相同装药结构的基础上适当减小铜药型罩壁厚，具体装药结构设计见表1.

秀容月明“嗯”一声，老老实实地去踩藕，踩着踩着，忽然踩着一物事，滑得像藕，但比藕要软和，秀容月明正要说“我踩着泥鳅了”，就听乔瞧低声说：“你踩着我脚了。”

表1 装药结构设计 Tab.1 Charge structure design

序号药型罩材料壁厚/mm锥角/(°)口径/mm1Cu1.155402PTFE3.055403PTFE-Cu3.05540

[2] 刘同鑫.PTFE-Cu材料的力学性能研究及应用[D].太原:中北大学,2015.

图3～图5为3种材料药型罩形成射流的过程，从引爆聚能装药开始，2 μs后爆轰波到达药型罩的顶部并开始作用于药型罩，使其压垮成型；到5 μs时药型罩被全面压垮，药型罩材料粒子受压后以很大的速度向中心挤压，并在轴线上发生碰撞后形成初期的射流和杵体；5～15 μs是射流形成的关键时间段，在这个时间段内被压垮的药型罩材料粒子将全部在轴线上汇聚形成射流、杵体；20 μs时，射流的基本形态已经形成，之后3种射流出现了细微的差异，随着时间的延长，PTFE射流和PTFE-Cu射流在拉长过程中头部出现膨胀现象，射流材料粒子产生径向运动，直径逐渐变大，最终形成飞散的粒子射流；而Cu射流随着时间的延长被拉长拉细，出现了颈缩和断裂现象，但射流形态凝聚.

图1 装药结构图(单位:mm) Fig.1 Structure of shaped charge

在可靠性设计优化中，极限状态约束边界与当前设计点附近都属于关键区域，因此在当前设计点附近的约束边界采样显得尤为重要。Chen等[19]提出的局部自适应采样方法中，作为局部采样中心的当前设计点可能会远离极限状态边界[21]，无法保证序列样本点的最优配置。而以极限状态约束边界上的MPP作为局部采样中心，可将更多约束边界纳入局部采样区域中，因此选择MPP作为局部采样中心。

图2 SPH粒子模型 Fig.2 SPH particle model

1.2 材料模型及参数

数值模拟计算中装药选用B炸药及JWL状态方程来描述爆炸驱动过程中，爆轰气体产物的压力、体积、能量特性. 药型罩材料分别为Cu、PTFE、PTFE-Cu，其中PTFE-Cu是在PTFE基体中加入一定粒径的质量分数为CCu=38.5%,密度为ρCu=8.93 g·cm-3的铜粉进行改性得到PTFE-Cu，其材料模型均为理想流体弹塑性模型，使用Von Mises屈服准则、瞬时破坏准则和Shock状态方程来描述药型罩材料在爆轰波作用下的动态响应行为. 铜药型罩、PTFE药型罩和PTFE-Cu药型罩材料参数见表2.

表2 药型罩材料的基本参数[6] Tab.2 Basic parameters of the liner material

材料ρ/(g·cm-3)G/MPaσY/MPaGruneisen系数C1/(km·s-1)S1Cu8.9347700901.993.941.489PTFE2.162330500.901.341.930PTFE-Cu3.051370461.322.341.830

2 不同材料射流毁伤元成型的数值模拟

本研究以语文课程的角度切入，对整本书阅读的教学实施进行了较为系统的探讨。本文梳理了整本书阅读作为课程的价值：以整本书阅读作为课程，可以增加学生阅读量，开阔学生视野，有利于学生开展深度学习，掌握阅读方法，最终养成阅读习惯。因此，整本书阅读进入语文课程，对学生语文素养的提高是大有帮助的。利用网络环境的优势，使得整本书阅读真正进入学生的课堂之中，从而培养学生的语文核心素养。

图3 PTFE射流成型过程 Fig.3 Forming process of PTFE jet

图4 PTFE-Cu射流成型过程 Fig.4 Forming process of PTFE-Cu jet

图5 Cu射流成型过程 Fig.5 Forming process of copper jet

图6为3种射流头部速度时间变化曲线. 由图6可知，当炸药的爆轰波传到药型罩上时，药型罩被快速压垮形成射流头部，随着爆轰波压力的持续作用，药型罩材料和能量不断流入射流，射流头部继续加速，直到达到最大速度，PTFE射流头部速度在9 μs时达到最大值6 998 m/s，PTFE-Cu射流头部在8 μs时达到最大值6 463 m/s，Cu射流头部在8 μs时达到最大值5 554 m/s. 此后，爆轰波的作用减小，药型罩材料和能量流入量减少，射流头部速度逐渐降低，最后趋于稳定，到60 μs时，PTFE射流头部速度为6 607 m/s，PTFE-Cu射流头部速度为6 463 m/s，Cu射流头部速度为5 554 m/s.

在国家大力推行职业教育之下，各个职业学校都相继开设了社会上比较火热的行业，数控维修专业就是其中的热门专业。数控维修专业是一门实践性很强的专业，在教学时主要是对学生的实践能力和操作能力进行培养。在科学技术发展之下，数字化技术被广泛地运用在教育行业。在数控维修专业教学中通过数字化技术的运用，以此建设数字化课程，提升数控维修专业的教学效率，加强学生的综合能力。因此，对数控维修专业数字化课程建设的实现进行分析有一定现实意义。

图7为3种射流长度随时间变化曲线. 由图7可知，在装药起爆后经历相同时间，PTFE形成的射流最长，PTFE-Cu射流次之，Cu射流最短. 到60 μs时PTFE射流长度达到36.4 cm，PTFE-Cu射流长度达到32.9 cm，铜射流长度达到25.4 cm.

图6 3种射流头部速度变化曲线 Fig.6 Three kinds of jet head speed variation curve

图7 3种射流长度变化曲线 Fig.7 Three kinds of jet length variation curve

3 不同材质射流侵彻靶板数值模拟

为了分析3种材料形成射流的毁伤性能，对3种射流侵彻45#钢靶进行数值模拟. 考虑到3种材料密度的差异导致侵彻能力的不同，Cu射流的穿深明显强于PTFE射流和PTFE-Cu射流. 因此，建立有限模型时，PTFE射流和PTFE-Cu射流侵彻的靶板长度均为50 mm,Cu射流侵彻的靶板长度为100 mm，靶板直径靶板直径为120 mm，炸高均为3倍装药口径. 战斗部侵彻靶板有限元模型如图8所示.

图8 战斗部侵彻靶板有限元模型 Fig.8 Finite element model of warhead penetrating target

射流侵彻靶板的过程分为3个阶段：开坑阶段、准定常侵彻阶段及侵彻终止阶段. 数值模拟结果表明，3种材料射流侵彻靶板的过程与一般规律相一致，从引爆战斗部装药开始，射流经过形成及拉伸的过程，运动到靶板并开始侵彻靶板.

Liu Tongxin.Study on the mechanical performance and application of PTFE-Cu materials[D].Taiyuan:North University of China,2015.(in Chinese)

此后，由于后续射流速度高对靶板形成连续的冲击，靶板材料也被冲击侵蚀，进入准定常侵彻阶段；随着侵彻的加深，射流速度进一步降低，射流逐渐丧失侵彻能力，出现堆积现象，进入侵彻终止阶段. 到70 μs时，PTFE射流出现了明显的射流堆积现象，后续射流无法再侵彻靶板而是堆积在侵彻孔道内，最大侵彻深度为22.1 mm；PTFE-Cu射流在85 μs时，PTFE射流出现了明显的射流堆积现象，最大侵彻深度为29.1 mm；Cu射流在110 μs时，PTFE射流出现了明显的射流堆积现象，最大侵彻深度为92.4 mm；3种射流的侵彻深度变化如图9所示，最终侵彻结果如图10所示.

图9 3种射流侵彻深度变化曲线 Fig.9 Penetration depth varity of the three jets

图10 3种射流的最终侵彻结果 Fig.10 Ultimate penetration of the three jets

4 不同材质射流毁伤靶板性能实验

为了得到更加真实的侵彻效果，对不同材质药型罩形成射流侵彻45#钢靶进行实验研究，实验使用靶板规格与模拟靶板规格一致，实验布置如图11所示.

在实验中，将3种材质的聚能装药分为3组，每组进行3次试验，将每组试验得到的结果取平均值与数值模拟结果进行对比，数据统计见表3，每组取一个侵彻结果为例，如图12所示.

图11 实验布置 Fig.11 Experimental arrangement

通过对实验结果与仿真结果的对比显示，3种材料药型罩形成射流侵彻45#钢的数值模拟结果与实验结果基本一致. Cu射流头部速度最低，射流头部直径最小，开孔也最小，但侵彻深度最深；PTFE射流头部速度最高，射流头部直径居中，开孔也居中，侵彻深度最浅；PTFE-Cu射流头部速度居中，射流头部直径最大，开孔孔径最大，其侵彻深度居中.

综合分析，通过对PTFE材料进行改进，虽然使PTFE-Cu射流头部速度比PTFE射流头部速度降低了8 %，但其开孔孔径比PTFE射流提高了11%，比Cu射流提高了95%，侵彻深度比之PTFE射流提升了31%. 由此可见，采用加入铜粉改性处理，对于提高低密度材料射流的侵彻能力具有显著的效果.

表3 数值模拟与试验结果对比 Tab.3 Comparison between numerical simulation and experimental results

毁伤元射流头部速度/(m·s-1)射流头部直径/mm数值仿真试验验证误差/%穿深/mm穿孔/mm平均穿深/mm平均穿孔/mm穿深穿孔Cu52634.092.410.097.512.05.216.7PTFE668015.022.117.519.018.316.34.3PTFE-Cu610218.529.119.527.720.35.13.9

图12 不同材质药型罩形成射流侵彻靶板情况 Fig.12 Ultimate penetration of different material jets

5 结 论

② 3种材料射流侵彻45#钢的研究表明，铜射流头部速度最低，侵彻深度最深，但开孔最小；PTFE射流头部速度最高，侵彻深度最浅，开孔大小居中；PTFE-Cu射流的头部速度和侵彻深度都居中，但其开孔最大；PTFE-Cu射流克服了PTFE射流侵彻性能不足的缺点，并且其开孔能力比铜射流有所提高.

① 3种材料形成射流的数值研究表明，Cu材料药型罩在爆轰波的作用下形成凝聚的射流，而PTFE和PTFE-Cu材料药型罩则形成飞散的粒子流；相同时刻，PTFE射流拉伸最长，改性PTFE射流次之，铜射流拉伸最短；当射流稳定后PTFE射流头部速度最高，PTFE-Cu射流次之，Cu射流头部速度最低.

在研究低密度材料PTFE作为药型罩的基础上，针对其侵彻性能不足的缺点，采用加入铜粉改性处理，得到PTFE-Cu材料，并将其作为药型罩材料，分别与PTFE及Cu材料药型罩形成的射流进行对比分析，得到结论如下：

由于考虑到PTFE-Cu材料药型罩在爆轰波作用下形成的是粒子流，文献[3]中已证实，当使用其他方法仿真时，材料的流动会受到模型网格的限制，不能很好地仿真粒子飞散的效果，而SPH方法是一种无网格的粒子方法，使用一组粒子代表所模拟的连续介质，基于带物理量信息的粒子近似对控制介质运动的积分或偏微分方程进行离散，材料间的相互作用可以由粒子间的相互作用来模拟，材料的变形不依赖于网格而通过粒子的运动来描述[4-5]，则能有效模拟粒子流的成型. 因此在数值模拟中采用SPH方法建立模型，如图2所示.

参考文献:

[1] Helte A,Lundgren J.Non-initiating precursor charge technology against ERA[C]∥Proceedings of the 26th International Symposium on Ballistics.Miami,FL:[s.n.],2011:126-132.

聚能装药结构如图1所示. 采用等壁厚锥形罩，锥顶进行圆角处理，药型罩锥角55°，口径40 mm,装药高度1倍药型罩口径，不考虑壳体对射流形成的影响.

在开坑阶段，射流在接触靶板后其头部速度迅速降低，其开坑的能量主要来源于射流头部材料，PTFE射流在24 μs时刻开始以6 680 m/s速度侵彻靶板，11 μs后完成开坑；PTFE-Cu射流在25 μs时刻开始以6 102 m/s速度侵彻靶板，10 μs后完成开坑；Cu射流在29 μs时刻开始以5 263 m/s速度侵彻靶板，3 μs后完成开坑. 从图中也可以看出，PTFE射流和PTFE-Cu射流的开坑时间远大于Cu射流的开坑时间，这是由于PTFE射流和PTFE-Cu射流的头部不凝聚，导致在开坑过程中能量分散，同时其密度远小于Cu侵彻能力弱，开坑时间延长.

[3] 陈杰,尹建平,韩阳阳,等.基于SPH方法的低密度粒子流成型数值仿真[J].含能材料,2017,25(9):756-761.

Chen Jie,Yin Jianping,Han Yangyang,et al.Numerical simulation of low density particle jets formation based on SPH method[J].Chinese Journal of Energetic Materials,2017,25(9):756-761.(in Chinese)

中国减贫的历史和事实，向世界上众多的发展中国家雄辩地证明了发展中国家可以依靠自己的不懈努力摆脱贫困，实现国家的振兴。

[4] 李磊,沈兆武,李学岭,等.SPH方法在聚能装药射流三维数值模拟中的应用[J].爆炸与冲击,2012,32(3):316-322.

Li Lei,Shen Zhaowu,Li Xueling.et al.Application of SPH method to numerical simulation of shaped charge jet[J].Explosion and Shock Waves,2012,32(3):316-322.(in Chinese)

第三，加强人民群众的法治观念和法律意识。人民是国家的主人，是依法治国的主体，人民群众法律水平的高低直接影响着依法治国的进程。广大人民群众必须不断提高法律意识和法治观念，自觉的遵守法律，依法维护自己的合法权益，运用法律手段同违法犯罪行为作斗争。

[5] 郭支明,刘谋斌.基于SPH的射流成形机理研究[J].兵器材料科学与工程,2013,36(4):37-40.

Guo Zhiming,Liu Moubin.Mechanism research of shaped charge jet with SPH[J].Ordnance Material Science and Engineering,2013,36(4):37-40.(in Chinese)

在班主任与学生比较激烈的矛盾冲突发生后，因为师生双方都在气头上，班主任不能立即找学生做思想工作，否则容易激化矛盾，引发学生逆反心理。应该给学生一定思考的时间，此时班主任可以趁机调整情绪，查找教育失败的原因，选择正确处理问题的方法。在双方冷静下来后再谈心，有利于化解矛盾，解决问题。

[6] Chang B H,Yin J P,Cui Z Q.et al.Numerical simulation of modified low-density jet penetrating shell charge[J].International Journal of Simulation Modelling,2015,14(3):426-437.(in Chinese)