Page 88 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 李鹏程，等： 弹体正贯穿混凝土靶开坑崩落的破坏效应 第 11 期

因此，为进一步系统探讨弹体贯穿有限厚混凝土靶的开坑、崩落过程，下面将讨论靶厚、撞击速度对弹
体侵彻过程和靶体破坏范围的影响。

4.1 靶体厚度的影响
为研究靶体厚度对弹体贯穿混凝土靶的影响，基于表 1 中 r=12.65 mm 的弹体，开展靶体厚度范围为
50～350 mm 的弹体贯穿混凝土靶理论计算。弹体撞击速度为 700 m/s，混凝土的单轴抗压强度为 41 MPa。
图 8 分别为弹体贯穿不同厚度混凝土靶的过载和剩余速度变化曲线，ƞ为忽略崩落效应的弹体剩余
速度相较本文模型计算结果的相对误差，H 为崩落阶段仅受到损伤效应影响的深度，H 为崩落阶段受
e
d
到飞溅效应和损伤效应共同影响的深度。图 9 为飞溅区深度和仅有损伤效应影响深度占比变化。从图 8(a)
可知，当混凝土厚度小于 4 倍弹体直径时，在弹体贯穿混凝土靶的过程中仅有开坑、崩落阶段；该厚度的
混凝土靶相对于弹体而言为薄靶，反之为厚靶。

The present model 120
800 H d H e Damage effect v end The model without spalling effect
H t =50 mm
H t =75 mm 600 100
600 H t =100 mm 80
H t =150 mm
a z /(km·s −2 ) 400 H t =200 mm v end/(m·s −1 ) 400 60 η/%
H t =250 mm
H t =300 mm
H t =350 mm 200 40
200 Ejection effect η η=20%
η=10% H t =9.5d 20
H t =4.5d
0 0
0 100 200 300 400 500 50 100 150 200 250 300 350
z/mm H t /mm
(a) Acceleration (b) Residual velocity and calculation errors
of the model neglecting caving effects

图 8 弹体贯穿混凝土靶的过载、剩余速度和忽略崩落效应的模型计算误差
Fig. 8 Acceleration, residual velocity and calculation errors of the model neglecting caving effects
of the projectile perforating concrete targets

同时，由图 8(a) 可知，弹体贯穿混凝土靶崩落
1.0
阶段存在仅受到损伤效应影响的区域以及同时 H e /H s
H d /H s
受到飞溅效应和损伤效应影响的区域；仅受损伤 0.8
效应影响的区域内阻力衰减速率明显小于飞溅
效应和损伤效应共同影响的区域。结合图 8(a) H e/H s, H d/H s 0.6 H t =3d
和图 9 可知，当靶体厚度小于 3 倍弹体直径时， 0.4
弹体进入崩落区后即刻发生飞溅效应；随着靶体
厚度的增大，崩落飞溅区占比逐渐减小，飞溅效 0.2 H t =11.5d
应对靶体阻力的影响减弱，损伤效应的影响逐渐
0
增强。当靶体厚度大于 11.5 倍弹体直径时飞溅 50 100 150 200 250 300 350
H t /mm
效应影响区域小于仅有损伤效应影响的区域。
此 外 ， 由 图 8(b) 可 知 ， 随 着 靶 体 厚 度 的 增 图 9 飞溅效应区域深度和仅有损伤效应区域深度占比
大，崩落效应对剩余速度的影响逐渐增强；当靶 Fig. 9 Proportion of ejection effect zone depth and
damage-only effect zone depth
体厚度小于 4.5 倍弹体直径时，忽略崩落效应的
模型计算结果与本文模型计算结果的相对误差小于 10%，此时，靶厚的影响大于崩落效应，可近似忽略
崩落效应对靶体阻力的影响。而当靶体厚度大于 9.5 倍弹体直径时，忽略崩落效应的模型计算结果与本
文模型计算结果的相对误差大于 20%，崩落效应对靶体阻力的影响显著。

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