-
侵彻是一种广泛存在的力学现象，它不仅有重要的军事应用背景，而且还有着许多非军事的应用价值。人们对侵彻现象的最初认识，起源于最原始的自然生存经验，如果说古代的箭头是弹体，那么盾和甲就是靶。但对有关高速侵彻基本理论的研究，则是在十九世纪才开始，在拿破仑时期，法国军事工程学院开始了与高速侵彻有关的科学实验工作。二次世界大战期间，美国人H.P.Robertson写的《末弹道学》，总结了在此之前的许多实验结果，随着社会的发展，越来越多的学者开始投身这一领域的研究，研究内容涉及垂直入射与斜入射问题，平头、卵型及锥头的弹体侵入问题，靶板的穿透等诸多问题。10385
- 上一篇：三面翻广告牌国内外研究现状
- 下一篇：跌落冲击试验研究现状
自上世纪优尔十年代以来，弹体入射与靶体侵彻的研究迅速升温，涉及的知识面也更广更深，且研究的方法也由以前的实验研究和半经验公式逐渐转向为对整个侵彻过程的一文二文理论分析与数值仿真，建立系统的内外弹道及末弹道基本理论，与此同时对弹体速度的研究也逐渐向高速和超高速方向发展。
对于混凝土侵彻力学的研究已经有上百年的历史了。为了设计出达到预定侵彻深度的动能侵彻弹，从而保证动能侵彻弹侵彻过程的有效性，前人从理论和试验等方面讨论了影响侵彻效应的因素，并建立了侵彻模型，得出了经验公式。同时，还研究了弹体结构响应及其内部装药等问题。为了认识动能侵彻弹侵彻过程中的基本物理现象和侵彻机制，在研究过程中，采用飞机、火炮、火箭等加载工具对介质做了大量试验。通常，对侵彻规律研究的主要方法概括起来有三种:
1)理论分析方法。利用连续介质力学中的基本守恒方程和材料特性，在一定的假设条件下，建立简化模型，研究弹靶的破坏模式。
2)试验方法。在特定的弹靶系统和一定撞击速度范围内，基于大量的试验数据，应用量纲分析方法，建立经验公式，用于解决特定问题或指导进一步的试验。
3)数值计算方法。在空间网格和连续时间增量上求出包括材料本构关系在内的所有控制方程的数值解。但由于材料动态性能参数的不准确，本构方程和破坏准则的近视性等问题，目前数值方法只能是一种主要的辅助方法。
通过多年的研究实践，人们将上述三种方法有机地结合起来，综合应用三种方法来研究动能侵彻弹和动能侵彻弹对混凝土的侵彻问题。在假设简化的基础上，从理论上建立的动能侵彻弹侵彻混凝土数学模型，可以反映弹-靶系统参数对侵彻效应的影响，便于快速预报侵彻结果，为动能侵彻弹的结构设计和弹-靶系统的侵彻试验设计提供理论依据。利用经验方法来推断弹-靶系统在侵彻过程中变形和破坏模式，用较少的参量来描述侵彻特性，解决特定问题或指导进一步的试验，由于它是以大量的试验数据为基础，在获得特定侵彻问题经验公式的同时，也为理论分析方法和数值计算方法积累了许多有价值的试验数据，为理论分析方法和数值计算方法的完善奠定了基础。用数值计算方法可以求得侵彻问题的精细结果，给出侵彻过程中弹-靶系统的应力、应变、速度场和描述破坏状况的物理量，对理论分析方法的模型建立与改进、经验公式的完善具有指导意义。实践表明，采用理论分析方法、经验方法、数值计算方法相结合的研究方法是研究侵彻力学问题的有效手段。
2 混凝土靶的侵彻研究进展
混凝土作为世界上应用最为广泛的建筑材料，具有制作快速、简便，抗压强度高，抗火、抗腐蚀，材料性能稳定，适用于一切地上、地下和水下结构等突出优点。而钢筋混凝土又将协调变形的钢筋与混凝土有机的结合起来，具有更好的抗拉、抗冲击性能。混凝土和钢筋是基础设施建设的主要原料，钢筋混凝土不仅被广泛地应用于民用领域，而且也是重要的政治和军事目标的建筑和防护材料[2]。在民用领域，建筑工程、桥梁和交通工程、水利和海港工程、地下工程和特殊工程等使用的材料大都为混凝土、钢筋混凝土材料；在军事领域，绝大多数军事工事如指挥所、导弹发射井、飞机库和碉堡等也都是由钢筋混凝土构筑。在战争中用先进的侵彻弹药摧毁敌方的这些重要设施可以迅速重创敌方，掌握战争主动权。因此，研究混凝土/钢筋混凝土的毁伤机理，发展反硬目标的先进常规战斗部技术，是打赢未来高技术条件下局部战争的重要保证。如何利用动能侵彻爆炸战斗部有效打击地下工事，或者如何提高地下工事的防护能力，一直是世界各国关注的重点问题。其中钢筋对混凝土靶板抗侵彻能力的影响是研究上述问题的重要内容。人们对动能弹侵彻钢筋混凝土问题进行了大量研究。以往关注较多的是动能弹头部形状对侵彻能力的影响，或者混凝土本构关系的研究。近年来随着计算机硬件的迅速发展和计算方法的不断创新出现了大型可视化软件，为动能弹侵彻钢筋混凝土问题的建模提供了有效的工具。