大口径榴弹、半穿甲/侵爆战斗部通常采用超高强度合金钢壳体以确保发射和高速侵彻过程中的装药安定性。超高强度合金钢壳体在炸药爆炸驱动下形成高速飞散的破片对装备进行侵彻是战场上较为常见的一种毁伤模式。超高强度合金钢对低碳合金钢侵彻效应研究可以为防护材料和结构设计提供支撑。本论文具体研究了典型超高强度合金钢35CrMnSiA对低碳合金钢10Cr Ni Mo、22Si Mn Ti及Q235A的侵彻效应,完成工作及获得成果如下:(1)通过准静态拉伸、压缩测试和SHPB动态压缩测试掌握了35CrMnSiA钢在中低应变率(0.001/s～5000/s)下的动态力学行为,确立了35CrMnSiA钢在准静态拉伸和动态压缩载荷作用下的失效机制;综合考虑一维应力加载条件下材料的应变能、应力-应变历史和率效应,建立了以塑性应变能密度和塑性应变能密度增加率为表征的中应变率下超高强度合金钢绝热剪切失效判据。(2)通过平板撞击实验掌握了高压高应变率(10~6/s～10~7/s)下35CrMnSiA钢的应力-应变关系和Hugoniot关系,归纳得到了35CrMnSiA钢高压固态相变发生的压力阈值;基于光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察和X射线衍射(XRD)测试结果分析了高压高应变率下35CrMnSiA钢的微观组织损伤演化规律,发现了当冲击压力超过相变阈值后,动态再结晶导致的晶粒细化使材料强度提升,塑性下降,微观组织演化出较多微孔洞的现象,该现象可认为是材料高速断裂的原因。(3)通过静、动态力学性能测试和弹道冲击实验掌握了典型低碳合金钢10Cr Ni Mo、22Si Mn Ti和Q235A的力学性能及抗35CrMnSiA钢弹体高速侵彻性能,建立了低碳合金钢力学性能与抗弹性能之间的联系;基于光学显微镜观察结果分析了三种低碳合金钢的失效机理,建立了平头弹体高速冲击下材料的失效判据。(4)通过35CrMnSiA钢平头圆柱弹体对不同厚度10Cr Ni Mo低碳合金钢板的侵彻实验,掌握了35CrMnSiA钢弹体剩余质量百分数随撞击速度、弹靶相对厚度的变化规律,确立了弹体剩余质量百分数的计算公式;通过对弹靶作用过程中应力波传播特性进行分析,揭示了超高强度合金钢弹体损伤演化规律。