混凝土被广泛应用于建筑、桥梁以及防护结构等,由于混凝土在防护结构中应用的重要性,混凝土侵彻的研究受到广泛专注。混凝土材料的宏观力学性能主要由其细观结构的力学性质直接或间接的决定,因此,混凝土细观力学性能及其结构特点成为研究混凝土力学性能的主要内容之一。混凝土的细观结构一般认为是由水泥砂浆、骨料、及其接触的粘结界面组成的三相复合材料,其结构性能表现的很复杂,目前混凝土侵彻模拟一直采用实体模型建模,并赋予其HJC本构模型进行模拟。然而,混凝土实体模型不能完全表现其性能的复杂性,模拟结果与实际相差较大,导致数值模拟结果的可信度降低。由于混凝土内部的骨料一般是不同形状的石子,因而把骨料模拟为随机三维多面体,更加接近实际。目前基于随机骨料的混凝土研究主要集中在二维领域,三维的骨料模型还不够完善。随机骨料的研究从最初的二维圆形、椭圆形到正多边形、随机多边形,从三维球体、椭球体到随机多面体。通过对随机骨料的研究,对混凝土细观结构的性能更加了解。本文主要工作如下:1.釆用Matlab软件,通过随机函数产生随机数的思想,提出二维随机骨料的生成和投放方法,在此基础上,编写三维随机骨料的生成程序,并生成不同体积率的凸多面体骨料;2.提取不同体积率凸多面体骨料的参数信息,采用有限元软件生成三维随机骨料模型,利用有限元软件+进行网格划分,建立基于三维随机骨料的混凝土模型。3.主要建立了球头弹、平头弹、不同CRH卵形弹,以及不同侵彻角度的卵形弹对基于随机骨料的混凝土靶体的侵彻模型,研究不同侵彻因素对混凝土靶体抗侵彻性能的影响。4.采用有限元软件LS-DYNA对侵彻模型进行求解计算,对计算结果进行分析。通过球头弹和平头弹侵彻混凝土靶体的侵彻深度、剩余速度、加速度-时间曲线、位移-时间曲线等,可知混凝土靶体抗平头弹侵彻的性能较好。通过不同CRH卵形弹侵彻混凝土靶体的结果,可知随着CRH的增大,混凝土靶体抗侵彻的性能越差。对于不同侵彻角度,随着侵彻角度的增大,混凝土靶体抗侵彻性能越好。