本文采用弹道试验和数值模拟相结合的方法,研究了长杆弹和30mm口径半穿甲模拟弹(简称30弹)侵彻侧向约束陶瓷复合靶板问题,重点研究了侧向约束陶瓷复合靶板的抗弹机理和抗弹效能。本文主要工作和创新性成果如下:(1)对长杆弹侵彻陶瓷复合靶板试验进行了数值模拟,研究了侧向约束陶瓷复合靶板抗长杆弹侵彻机理。研究表明,侧向约束陶瓷复合靶板抗长杆弹侵彻机理为:对陶瓷面板施加侧向约束限制了陶瓷材料的径向运动,侵彻过程中陶瓷面板内产生了较大的径向压力,加强了弹靶作用,从而提高了面板的抗侵彻能力。(2)研究了侧向约束板厚度和陶瓷面板直径对靶板抗长杆弹侵彻效能的影响,得到了较优的靶板配置。就本文研究的长杆弹和入射速度范围(1000m/s～1400m/s),需要施加侧向约束的面板直径范围为:面板直径与弹体直径之比小于13;陶瓷面板直径和侧向约束板厚度的较优匹配为:面板直径与弹径的比值为9～12,侧向约束板厚度约为10mm。(3)进行了30弹垂直侵彻三维约束陶瓷复合靶板弹道试验和数值模拟研究。结果表明,侵彻过程可划分为三个阶段:第一阶段为陶瓷破碎锥形成阶段,第二阶段为弹体侵彻面板阶段,第三阶段为弹体直接与金属背板作用阶段。(4)研究了侧向约束陶瓷复合靶板抗30弹的合理匹配。侧向约束陶瓷复合靶板不同于无侧向约束陶瓷靶板抗30弹侵彻的机理主要体现在第一、二阶段:前者约束了陶瓷材料的侧向运动,增大了陶瓷面板的侧向压应力,延迟了陶瓷开裂,增加弹体的质量损失,增大了背板的塑性变形耗能,从而提高了靶板的抗弹能力。对于本文的靶板结构配置,侧向约束板的最佳厚度约为8mm;当面板边长与弹体直径的比值小于3.67时,对陶瓷面板施加侧向约束可有效提高靶板的抗弹效能。