混凝土材料是一种由水、水泥和粗细骨料组成的复杂的多相复合材料,它的力学性能复杂,对混凝土材料开展贯穿研究具有一定的理论意义.混凝土是防护工程和重要军事设施的最常用建筑材料,研究钻地弹对混凝土的侵彻破坏作用具有十分现实的意义.在该文中,我们围绕混凝土靶抗贯穿机理开展了系统的理论和实验研究.在数值计算方面,通过改进滑移面处理技术、嵌入含损伤的本构模型及改进单元破坏开关判断等,发展了Epic-2程序;通过对射弹进行准刚性数值计算处理的技巧,大大提高了Epic-2在45钢质射弹以≤800m/s侵彻混凝土靶板问题的计算效率;以该技术,在500m/s-800m/s范围完成混凝土靶抗贯穿规律的系列数值模拟,得出合理的正面开坑、扩孔、背面震塌漏斗坑和侵彻贯穿图象,得到了弹速衰减时程、最大穿深和入射弹速关系等方面的规律,其结果与实验结果良好符合.通过计入射弹材料的热软化效应,并在Epic-2嵌入射弹的主滑移面销蚀子程序,在400-1400m/s的入射范围内,成功模拟了45钢射弹侵彻混凝土的极限速度现象和射弹的明显蘑菇头现象.通过所进行的数值计算,我们还得到了弹靶中的应力场、应变场和温度场,为工程防护设计和钻地弹设计提供了参考.在工程分析计算方面,通过引入冲击波衰减、改进弹周应力状态假定、引入计算锁应变的区域积分平均法等,发展了混凝土靶抗贯穿规律的新工程分析方法,方法中同时还包括了对材料应变硬化效应、应变率硬化效应及损伤软化效应的处理;通过系列工程分析计算,得到了弹速衰减时程、最大穿深和入射弹速关系等方面的规律,其结果与实验结果基本符合,与二维计算结果基本一致.最后,以量纲分析和π定理为基础,以矢量空间分析为手段.建立贯穿问题几何相似成立分析的普适方法;以实验数据为依据,通过系列计算工程分析计算和二维数值计算,研究了混凝土靶抗贯穿问题的相似律,表明侵彻混凝土靶板的几何相似律在一定的缩尺比范围内近似成立,而在缩尺比较大时,必须给予修正,为工程应用提供了科学指南.