随着现代武器的发展，对防护工程的抗侵彻能力提出了越来越高的要求。钢管约束混凝土具有优良的抗侵彻性能，应用前景广阔。本文在单孔钢管约束混凝土靶抗侵彻性能研究的基础上，开展了蜂窝钢管约束混凝土靶抗侵彻试验、数值模拟和工程模型研究，揭示了抗侵彻机理，可为蜂窝钢管约束混凝土的工程应用提供参考。本文主要工作及成果如下：
　　（1）进行了结构单元抗侵彻试验。采用12.7mm硬芯枪弹开展了不同边长正六边形钢管约束混凝土单孔靶侵彻试验，分析了撞击速度和边长对抗侵彻性能的影响，得到了合理的边长范围。
　　①撞击速度和钢管边长对漏斗坑体积和深度均有影响。撞击速度越大，漏斗坑的体积和深度越大；当撞击速度相近时，边长越大漏斗坑体积和深度越大。
　　②钢管边长对侵彻深度（侵彻阻力）有较大影响，钢管边长越小，侵彻深度越小，侵彻阻力越大。对于本文试验的弹丸，正六边形钢管（壁厚3.5mm）合理边长为50mm~100mm。
　　（2）进行了蜂窝钢管约束混凝土靶抗侵彻性能试验。采用12.7mm硬芯枪弹开展了蜂窝钢管约束混凝土厚靶系列侵彻试验，以及分层靶和半无限靶对比试验，考察了钢管边长、壁厚、含钢率和弹着点、多发打击的影响。
　　①弹丸侵彻蜂窝钢管约束混凝土厚靶的过程包括撞击成坑和隧道侵彻两个阶段。中心单元被打击时，其核心混凝土的损伤模式为“限制在蜂窝钢管单元内的漏斗坑+弹芯侵彻形成的隧道+侧面裂纹”，而外围单元无损伤；弹丸侵彻分层靶时，上层靶被贯穿，由于钢管的约束作用，下层靶迎弹面无漏斗坑，上层靶背面混凝土没有发生剥落现象。
　　②单发打击时，弹丸撞击速度越高、壁厚越小，漏斗坑体积和深度越大，侵彻深度也越大；分层靶由于分层效应，其漏斗坑体积和侵彻深度均大于蜂窝靶。
　　③整体上，随着含钢率的增大，蜂窝钢管约束混凝土靶的抗侵彻能力提高，但由于约束作用包括钢管的约束作用和混凝土的自约束作用，且与钢管边长和壁厚呈非线性关系，因此，钢管尺寸存在较优的匹配。对于本文试验，壁厚为4.5mm，钢管边长分别为70mm和120mm的正六边形和正方形蜂窝钢管约束混凝土靶（含钢率约7%）为较优匹配。
　　④多发打击时，由于蜂窝钢管的阻裂、阻波作用，混凝土的损伤被限制在蜂窝钢管单元内，蜂窝钢管约束混凝土靶的漏斗坑体积、深度均小于半无限靶；蜂窝钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能可以明显优于半无限混凝土靶。
　　⑤不同弹着点打击时，对于中心单元，弹着点位置越靠近钢管壁，钢管和周边单元的约束作用越明显，侵彻深度越小，抗侵彻能力越强；对于周边单元，不同弹着点位置侵彻深度均大于中心单元，其主要原因是周边单元外围的约束作用明显减小，约束刚度降低，抗侵彻能力下降。
　　⑥整体上，含钢率相近的正六边形和正方形蜂窝钢管约束混凝土靶等效侵彻阻力相差不大。由于二者的中心单元均受其他周边单元的支撑与约束作用，形成一个封闭的约束体系，二者约束效果相近，因此，含钢率相近时二者的侵彻阻力较为接近。
　　（3）进行了蜂窝钢管约束混凝土抗侵彻机理的数值模拟。采用FEM/CSCM-SPH/HJC方法进行数值模拟仿真，揭示了蜂窝钢管约束混凝土靶的抗侵彻机理。
　　①蜂窝钢管混凝土通过对混凝土施加约束提高混凝土的抗侵彻性能，其约束作用包括被打击单元钢管约束、被打击单元混凝土自约束和周边单元附加约束三种。
　　②隧道侵彻阶段的侵彻阻力主要由弹芯头部的扩孔作用产生；中心单元钢管约束作用随钢管壁厚的增加而增大，但约束效率随着钢管壁厚的增加而下降；周边单元附加约束的约束效率随单元外接圆直径的增加而减小。
　　（4）建立了蜂窝钢管约束混凝土靶侵彻深度工程模型。基于Heok-Brown（H-B）准则和Winkler弹性地基理论，建立了径向受弹性约束的有限动态柱形空腔膨胀模型和相应的刚性弹侵彻蜂窝钢管约束混凝土靶侵彻深度预测公式。
　　①径向弹性约束刚度显著影响混凝土的响应过程，在约束刚度较大的条件下，混凝土将经历“弹性-裂纹-粉碎”、“弹性-粉碎”和“完全粉碎”三种响应模式。
　　②侵彻深度预测公式计算结果与硬芯枪弹侵彻蜂窝钢管约束混凝土靶试验和数值模拟吻合较好，设计着靶速度700m/s和800m/s工况下，计算侵彻深度最大误差约为11%。