本文以金属靶侵彻的相关理论为基础,并结合混凝土侵彻的磨蚀模型,在统一框架下对卵形头部长杆弹以不同速度侵彻半无限混凝土靶的问题进行了理论研究。利用本实验室自主开发的混凝土动态计算本构模型对弹体高速撞击混凝土的响应与破坏进行了数值模拟。主要研究成果如下:1.在统一框架内提出了卵形长杆弹侵彻半无限混凝土靶的理论模型。基于长杆侵彻金属靶理论及卵形弹侵彻混凝土靶的实验观察,混凝土侵彻模式根据弹体冲击速度的不同可划分为准刚体侵彻、变形侵彻和销蚀侵彻三种模式;在准刚体侵彻阶段,通过引入磨蚀效应考虑了卵形弹头形状的改变和弹体的质量损失;在销蚀侵彻阶段还考虑了弹体销蚀碎片对混凝土靶的二次侵彻。理论给出了不同侵彻模式转换的临界速度(刚体速度VR和流体动力学速度VH),并利用所提出的模型对相关卵形弹侵彻混凝土靶实验进行理论预测。结果表明:从低速到高速范围内,对不同工况下的侵彻深度、弹头形状、弹体残余长度(残余质量)、载荷时程曲线等模型预测结果均与实验吻合较好,同时在准刚体侵彻阶段模型预测的载荷时程曲线结果比刚体侵彻模型更准确。2.利用有限元软件AUTODYN对卵形弹以不同速度侵彻半无限混凝土靶问题进行了数值模拟。将本实验室自主开发的混凝土动态本构新模型形成相关代码嵌入到AUTODYN-2D软件中,并对长杆弹侵彻半无限混凝土靶进行了数值模拟。结果表明:卵形弹侵彻混凝土靶的侵彻深度与实验结果吻合较好,模拟预测的加速度时程曲线比刚体模型更加准确;同时,数值模拟所给出的不同侵彻模式之间转化的临界速度(刚体速度VR和流体动力学速度VH),与理论模型预测的结果基本吻合。