[發(fā)明專利]彈丸侵徹靶體損傷評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110507659.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113237910B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉健峰;葉琳;常正陽;肖凱;姜鵬飛;秦志強(qiáng);陳換新;趙章泳;謝政
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/04;G01N23/20;G01N3/40;G01N21/84
• 代理公司: 北京慧智興達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11615
• 代理人: 董雪;劉寶山

1.一種彈丸侵徹靶體損傷評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）確定目標(biāo)靶體宏觀失效破壞模式；

2）回收并預(yù)處理目標(biāo)靶體；

3）斷口形貌特征分析及元素分布測試；

4）靶體微觀演化特征金相觀測及顯微硬度測試；

5）材料失效典型微觀演化特征測試及分析；

6）確定靶體微觀易損性閾值；

7）彈丸侵徹靶體損傷評估；

步驟1）是指參照靶體典型失效破壞模式確定打靶試驗(yàn)后靶體的失效破壞模式；

步驟2）是指根據(jù)試驗(yàn)后靶體的對稱性將靶體沿對稱面進(jìn)行切割；

在步驟3）中建立試件斷口形貌特征及元素分布規(guī)律與目標(biāo)靶體宏觀失效破壞模式之間的聯(lián)系，從微觀損傷角度揭示靶體的力學(xué)失效機(jī)制以及彈靶毀傷特性規(guī)律；

在步驟4）中建立試件微觀演化特征及顯微硬度變化規(guī)律與目標(biāo)靶體宏觀失效破壞模式之間的聯(lián)系，從微觀損傷角度揭示靶體的力學(xué)失效機(jī)制；

在步驟5）中建立試件中能夠表征靶體材料失效起源以及典型微觀演化特征變化規(guī)律與目標(biāo)靶體宏觀失效破壞模式之間的聯(lián)系，從微觀損傷角度揭示靶體的力學(xué)失效機(jī)制；

步驟6）是指針對彈靶劇烈作用條件下靶體的微觀力學(xué)失效機(jī)制及特點(diǎn)規(guī)律，提出針對靶體微觀演化受損失效的閾值極限；

步驟7）是指：基于步驟3）至步驟5）確定的靶體微觀損傷破壞特征規(guī)律，參考步驟6）確定的靶體微觀易損性閾值給出經(jīng)過打擊后全域靶體的損傷破壞情況，評估靶體不同區(qū)域的受損程度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈丸侵徹靶體損傷評估方法，其特征在于，步驟1）采用光學(xué)三維掃描裝置捕捉宏觀毀傷區(qū)域并利用Geomagic?Control軟件對成像數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)和特征提取，建立能夠描述靶體宏觀毀傷3D形貌特征的數(shù)據(jù)化模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈丸侵徹靶體損傷評估方法，其特征在于，步驟2），對于金屬類目標(biāo)靶體采用線切割的方法切割即采用低速單向走絲電火花線切割機(jī)對靶體進(jìn)行線切割；對于混凝土類目標(biāo)靶體采用超高壓水切割機(jī)對靶體進(jìn)行沿對稱面的切割。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈丸侵徹靶體損傷評估方法，其特征在于，步驟3）具體包括以下步驟：

S1、試件裁剪；選取步驟2）切割獲得的其中一靶體沿彈靶接觸斷口界面的軸向和徑向典型位置分別選取制作試件，使用剪板機(jī)將靶體斷口處材料裁剪成掃描電鏡觀測臺所能容納的最大尺寸；

S2、試件清洗；上一步驟S1經(jīng)裁剪后的試件在需要觀察的斷口界面處采用電動毛絲刷初步去除表面油污及氧化層并用蒸餾水反復(fù)沖洗試件，然后采用內(nèi)置丙酮清洗試劑的超聲波清洗機(jī)對試件進(jìn)一步浸沒清洗20分鐘并用蒸餾水反復(fù)沖洗試件，最后采用工業(yè)酒精清洗試件并用蒸餾水再次反復(fù)沖洗試件；

S3、試件干燥；將上一步驟S2清洗完畢后的靶體斷口試件放置于立式樣品架上，置于通風(fēng)櫥中，室溫風(fēng)干，對于易于被空氣氧化的試件則放置于干燥的真空箱中；

S4、試件濺射噴金處理；通過選擇合理的噴金參數(shù)，根據(jù)需要觀測的試件屬性在試件斷口表面濺射一個(gè)額外的導(dǎo)電薄層材料；

S5、斷口形貌特征及元素分布測試；采用掃描電子顯微鏡和能譜儀對斷口試件的顯微組織、界面形貌、斷口形貌進(jìn)行觀察并對化學(xué)元素分布進(jìn)行點(diǎn)分析、線掃描、面分布以及選區(qū)元素分析測試；

S6、斷口形貌特征及元素分布數(shù)據(jù)分析；建立試件斷口形貌特征及元素分布規(guī)律與目標(biāo)靶體宏觀失效破壞模式之間的聯(lián)系，從微觀損傷角度揭示靶體的力學(xué)失效機(jī)制以及彈靶毀傷特性規(guī)律。