弹丸的侵彻理论和实验研究的历史很久远,这可以追溯到十九世纪以前,但是取得真正的实际和进展还是在20世纪,特别是在二战期间以及战后,开始对侵彻问题进行比较全面深入的研究,一直延续到现在。民用和与日剧增的军事需求是推动侵彻问题研究进一步向前发展的主要动力。59837

长期以来，关于混凝土侵彻的研究一直是一个活跃的领域，根据国内外有关混凝土侵彻方面的文献资料来看，在实验、工程模拟以及经验公式推导方面做了大量的研究工作，研究的重点主要集中在混凝土的本构模型和各种侵彻经验公式的推导[4]。随着有限元技术的飞速发展，运用计算机进行侵彻模拟已经得到广泛的应用，但至今对混凝土侵彻问题进行比较全面、准确的数值模拟还比较少。例如，美国国家防护研究委员会总结了一些学者多次试验的研究于1964年提出了估计侵彻深度计算公式（一般称为NDRC公式）。二战期间，欧洲轴心国和盟国都构筑了大量的混凝土工事和防护体，使侵彻混凝土的研究日益受到重视，特别是多种侵彻机理的提出，为混凝土侵彻的研究提供了理论分析方法。由于钻地武器的研制和核电站安全防护等原因，二战以后侵彻混凝土的研究得到了格外的关注，1960年SNL（Sandia National Laboratory）的土壤动力学研究计划标志着美国钻地武器研究的开端，该计划的目的是[4]：一、对弹体倾彻岩石等靶体材料过程中的基本物理现象做进一步的了解；二、取得足够的实验数据，预估侵彻深度和弹体所受阻力的经验公式。为此SNL有一个侵彻多种靶体材料的数据库，这些数据来源于3000多次全尺寸对自然土层和混凝土靶的侵彻实验。并从侵彻深度与撞击速度、靶体性质、弹头形状、弹重和弹体横截面积等之间关系的丰富的实验数据中，总结出了预估侵彻深度的经验公式。1977-1979年间，R.S.Bemard等发表了一系列或依据实验数据或做近似曲线对阻力做一定的假设而得到的侵彻岩石和混凝土的经验公式。G.W.Stone等发表了一系列文章，分别考虑了靶体材料性质、弹头形状因素对侵彻过程的影响[18]。

随着核工业的发展，核电站用的防辐射混凝土墙需要抵抗意外因素所引起的撞击和导弹袭击，从而促进了对混凝土撞击现象的广泛研究。

弹体对混凝土靶体的侵彻是包含了大变形、高应变率的损伤破坏过程。用来打击混凝土结构的弹体战斗部则需要预测战斗部冲击混凝土结构的动力响应。由于在冲击过程中混凝土主要经历大变形、高应变率和高压作用，因此对这个问题的描述也就比较复杂了。目前多将混凝土简化为各向同性的弹性模型，用空腔膨胀理论加以理论推导[21]，最初为不可压缩的弹塑性模型，后来发展到可压缩的弹塑性材料模型。对混凝土介质力学特性的认识主要偏重于其静力学特性，对动态泰兴做的工作很少，但在研究混凝土介质的冲击阻力特性时，其动态特性十分重要。近年来，随着实验技术、测试技术以及计算机技术的发展，人们对混凝土的动态力学特性有了一些初步认识。一般为[4]：

☆ 混凝土的动态抗拉强度为静态值的4-5倍；

☆ 动态抗压强度是其静态值的1.3-2倍；

☆ 动态模量（杨氏模量、体积模量）约为静态值的1.5倍。

20世纪80年代,美国LLNL实验室首先进行了两级串联战斗部的研究,90年代串联战斗部开始陆续应用到各种武器平台上.首先进入部队服役的多级侵彻战斗部是SG-357反跑道弹药,它构成了英国皇家空军“旋风”战斗机携带的233布撒器有效载荷的一部分。此外还有法国的KRISS侵彻弹也都采用了串联侵彻战斗部结构形式。