该文是以动能杆空-空导弹战斗部和智能装甲结构单元为工程背景开展相关的理论、实验和数值分析研究的.从中提炼出与力学相关的科学问题并予以解决.本着源于工程又服务于工程的原则,该文的主要工作可归结为以下几点:1.把量纲分析方法与建立在连续介质力学基础上的动态有限元数值分析技术有机地结合起来,使得数值解的可视化结果可用于确定经量纲分析建立的相关物理量的函数关系式,而这种函数关系定量地描述了物理现象的内在本质并便于工程应用.2.提供了一种利用Hopkinson拉伸实验和圆筒爆炸实验及数值仿真确定Johnson-Cook材料模型中相关常数的方法.3.通过两种不同的热处理工艺对TC4材料力学性能进行调整,其中之一的双重退火工艺可使空-空导弹战斗部的内衬壳体有充分的膨胀半径和有利于形成长条形破片的微观组织结构,进而减副省长破片对动能杆的扰动.这一结论已被理论分析、模拟实验、1:1的原型实验、微观分析及计算机仿真所证实.此成果已在工程中得到应用并获得专利.4.对于动能杆与筒壳的冲击接触问题,视动能杆为附加质量建立了具有附加质量的筒壳在内爆炸载荷下膨胀的大变形理论模型.利用等容运动条件、vonMises屈服准则获得筒壳膨胀时的速度场,并利用Taylor断裂判据给出了筒壳断裂时的半径和速度,获得的0阶摄动解与实验结果吻合.同时,求解了筒壳断裂时的应力场分布.揭示了筒壳破片与动能杆的速度差以及动能杆与壳体的局部点接触是造成动能杆失稳断裂的主要原因.此结论被爆炸模拟实验和数值分析结果所验证.5.用ALE算法对动能杆模拟弹战斗部进行了数值仿真,计算结果与高速摄影照片吻合.回答了困扰动能杆战斗部设计中的几个关键技术问题.6.提出智能装甲防护单元的概念经模拟实验验证是可行的.并就其中爆轰驱动的分解环与长杆弹的高速碰撞进行了分析和预测.