Page 184 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 朱 擎，等： 细长薄壁弹冲击下高强钢-混凝土复合结构的厚度极限计算模型 第 7 期

弹体材料为 30CrMnSi2A 钢，屈服强度为 1 400 MPa，抗拉强度为 1 650 MPa。弹体设计为空心细长薄壁结
构以模拟装药侵彻战斗部，弹体长度为 280 mm，弹体外径为 30 mm，内径为 22 mm，弹体壁厚为 4 mm，弹
体内腔长度为 212 mm，弹体头部设计为尖卵形，曲径比 CRH 为 4.25。冲击速度设定为 350 m/s。试验靶
体有 2 种厚度组合，分别为 5 mm 高强钢-90 mm C60 钢筋混凝土和 10 mm 高强钢-120 mm C60 钢筋混凝
土，高强钢的屈服强度为 1 200 MPa，抗拉强度为 1 400 MPa。

R32 mm
22 mm 220 mm R127.5 mm C60 reinforced concrete
280 mm
30 mm High strength steel
1 000 mm
8 mm 212 mm 20 mm40 mm 500 mm

500 mm
1 000 mm

(a) Projectile (b) Composite target

图 1 试验弹体和复合靶体
Fig. 1 Projectile and composite target
图 2 给出了 5 mm 高强钢-90 mm C60 钢筋混凝土复合靶的破坏情况。复合靶在弹体 350 m/s 冲击下
被完全穿透，高强钢穿孔形态和回收的冲塞块表明高强钢发生剪切冲塞破坏，弹体未对高强钢形成局部
侵入，钢筋混凝土背板的破坏形态呈现锥形剪切冲塞。图 2(c) 给出了钢板和混凝土背板破坏情况的激
光扫描结果，高强钢板穿孔直径为 36.4 mm，钢筋混凝土背板背面震塌区直径为 379.6 mm，混凝土背板沿
厚度方向冲塞区域呈现锥形，锥形塞块顶角分别为 62.3°和 60.3°。

Steel plate The back of

34 mm concrete slab
377 mm 36.4 mm 379.6 mm

Punching plug
The cross-section of concrete slab
193.4 mm 62.3° 60.3°
181.4 mm
379.6 mm
(a) Steel plate (b) Backboard (c) Results of 3D scanning
图 2 5 mm 高强钢-90 mm C60 钢筋混凝土复合靶破坏情况
Fig. 2 Damage situation of 5 mm high-strength steel-90 mm C60 composite target

图 3 给出了 10 mm 高强钢-120 mm C60 钢筋混凝土复合靶的破坏情况，复合靶在弹体 350 m/s 冲击
下未被穿透。高强钢表面在弹体冲击作用下仅发生轻微的冲切凹陷变形，混凝土背板结构未见损伤。
图 3(c) 给出了高强钢板表面变形情况的激光扫描结果，钢板表面呈现局部冲切凹陷变形，钢板表面最大
凹陷处位移为 6.71 mm，局部区域边缘位移为 2.96 mm，钢板表面局部平均冲切深度为 3.75 mm。
图 4(a) 给出了试验后细长薄壁弹体的变形和破坏情况。冲击 5 mm 高强钢-90 mm C60 钢筋混凝土
复合靶试验的弹体结构整体未发生破坏。弹体头部磨蚀严重，弹头与弹体筒部连接处呈现压缩膨胀变

形，可见该处是弹体结构承受最大压缩荷载的位置。10 mm 高强钢-120 mm C60 钢筋混凝土复合靶试验
的弹体发生结构破碎，弹头磨蚀严重并与弹体筒部发生分离，弹体结构破坏区域主要集中在筒部前端，

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