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针对传统侵彻过载信号处理方法存在滤波效果不佳、模态混叠、端点效应、自适应性差的问题,提出基于变分模态分解的侵彻过载信号特征提取方法。该方法将侵彻过载信号的特征提取过程转移到变分框架内进行处理,通过寻找变分模型的最优解获取本征模态函数,能够自适应地实现信号的频域划分和各分量的有效分离,并有效地提取出侵彻过载信号的数据统计特性。实验验证结果表明,与经验模态分解相比,变分模态分解的特征提取效果更佳、信噪比更高,重构信号的积分结果更好地反映了弹体的实际侵彻深度,是一种用于侵彻实验数据事后处理的可行的新方法。