温度和相变效应对超高速碰撞数值模拟中碎片云质量特性的影响

董士伟^1,2，冷雪³，李宝宝²，汤文辉⁴，蒋林承¹

1. 国防科学技术大学信息系统与管理学院2. 总参工程兵科研三所3. 凯迈(洛阳)测控有限公司4. 国防科学技术大学理学院工程物理研究所

摘 要：为研究温度的升高和相变的出现对材料在超高速碰撞中行为的影响,采用考虑温度和相变效应的GRAY三相物态方程与未考虑相关效应的Tillotson物态方程,对超高速碰撞碎片云的质量特性进行数值模拟对比研究。结果表明:当碰撞速度在5 km/s以下时,由两种物态方程给出的碎片云质量数据基本一致,但当碰撞速度在7 km/s及以上时,两种物态方程给出碎片云质量数据有较大差别;而在碰撞速度为7、8 km/s,两种物态方程给出的前向碎片云质量随方位角α的分布有明显区别。这说明在较高速度的碰撞中,温度和相变的相关效应对碎片云运动及其后续破坏能力有较大影响。

关键词：超高速碰撞;GRAY三相物态方程;碎片云质量特性;数值模拟;