爆破战斗部是一类常用的常规战斗部,主要通过冲击波毁伤元对目标进行毁伤。研究冲击波对目标的作用机理,对于爆破战斗部的设计、研发、评定与使用有着重要的意义。本文采用静爆试验与数值模拟相结合的方法,研究爆炸冲击波对方舱等效靶的毁伤规律,并测评爆破战斗部的毁伤威力。主要工作与结论包括:(1)提出一种用于研究远场条件下爆炸冲击波毁伤规律的数值方法,即非耦合欧拉-拉格朗日算法。该方法克服了传统拉格朗日算法在模拟大流场爆炸问题中计算精度低的缺点;与流固耦合算法相比,节约计算成本。主要通过三个步骤实现对爆炸载荷的模拟:第一步,基于现有的对爆炸过程的有限元模拟方法,获取一维爆炸冲击波流入特性。第二步,在3D欧拉模型中,获取结构表面(假设结构是刚性的)多个采样点的压力-时间数据。第三步,平均化采样数据并用作纯拉格朗日仿真中的载荷(压力-时间)曲线,以研究目标的结构响应情况。结果表明其计算精度良好。(2)开展了全尺寸等效靶的毁伤效应试验。通过分析方舱类目标的目标特性,依据Hoff刚度等效理论设计了全尺寸等效靶并进行等效靶的毁伤效应试验。采用冲击波超压数字记录仪记录冲击波超压-时程曲线,基于超压-时程曲线得到超压峰值随距离的衰减规律并计算各等效靶所在位置处的冲击波超压峰值,从而建立冲击波峰值与等效靶变形/失效模式的对应关系。实验结果表明,在一定的比例距离区间内,厢式结构迎爆面的变形出现明显的反常行为,即变形方向与载荷加载方向相反,表现为凸起变形。(3)基于非耦合欧拉-拉格朗日算法开展全尺寸等效靶毁伤效应的数值模拟研究。得到不同载荷加载条件下等效靶的动态响应过程。采用该算法,计算结果与实验结果符合较好,很好地描述了爆炸载荷下等效靶的动态响应过程。本文研究了冲击波作用下方舱等效靶的失效/变形模式及其结构动态响应过程,揭示了冲击波对方舱等效靶的毁伤规律,具有较高的工程应用价值。