本文采用理论分析、实验测试、数值模拟方法对刻槽弹体高速侵彻混凝土受力模型、结构响应及弹道偏转等方面进行研究。考虑混凝土材料的压缩和扩容特性建立了考虑剪胀效应的空腔膨胀模型,建立了正侵彻条件下刻槽弹体在较低速度和较高速度下的受力模型,结合实验对非正侵彻条件下刻槽弹体动态结构响应和弹道稳定性进行分析。(1)建立了考虑扩容特性的动态球形和柱形空腔膨胀模型,可反映混凝土材料在不同初速条件下的响应状态,进而分析不同速度条件下弹靶相互作用机理。基于空腔膨胀理论建立的侵彻方程,研究得到了混凝土强度参数和压缩系数对侵彻深度的影响规律。(2)基于实验现象分析,结合刻槽弹与靶体相互作用机制,提出了刻槽弹体侵彻混凝土的低速花瓣形和高速圆孔形受力模型,该模型将考虑剪胀效应的球形和柱形空腔膨理论分别应用到卵形头部和锥形弹身,计算得到了刻槽弹体结构参数对侵深的影响规律。对比分析结果表明,模型可准确描述刻槽弹体在不同速度下弹靶相互作用过程。(3)从宏观以及瞬态两个角度研究了不同结构(刻槽、圆锥、圆柱)弹体侵彻典型硬目标动态响应过程。从宏观角度考虑,建立了不同结构弹体刚塑性结构响应分析模型。从瞬态角度考虑,以LS-DYNA有限元程序数值计算结果为基础,得到了弹体各截面弯矩、轴力、剪力等特征量及其变化规律,并验证了轴力弯矩耦合屈服函数和刚塑性理论计算弹体截面屈服的合理性。基于刚塑性分析模型得到了刻槽弹体斜侵彻混凝土不同条件下截面剪力弯矩分布规律以及保持结构稳定性的临界条件。(4)基于弹靶分离思想和考虑剪胀的空腔膨胀理论建立了不同结构弹体非正侵彻混凝土弹道轨迹计算模型。开展了不同结构弹体侵彻弹道实验,验证了弹道轨迹计算模型及弹靶相互作用参数的合理性。研究了最小接近角、半锥角、刻槽半径、倾角以及攻角等因素对侵彻弹道、姿态角的影响规律,同时分析比较了圆柱形,锥形,刻槽弹体的弹道稳定性。