Page 89 - 《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

图 10 分别为不同厚度混凝土靶的开坑深度和崩落深度变化规律。从图 10 可知，随着靶体厚度的
增大，混凝土靶的开坑深度先线性增大后趋于稳定，崩落深度先线性增大后线性减小。当混凝土靶为薄
靶（厚度小于 4 倍弹体直径）时，混凝土靶开坑深度、崩落深度计算结果均接近混凝土靶厚度的 1/2，该计
算结果与 Wu 等 和戴湘晖等 [35] 所得到的试验现象一致。
[3]

H c =2.36d
60 80
H c =2.32d
70
50
H c /mm 40 Calculated results of H c H s /mm 60 Calculated results of H s

H c =0.707d+L n 50 H s =0.5H t
30 H c =0.5H t
40 H t =4d
20 H t =4d 30 H t =6.9d

50 100 150 200 250 300 350 50 100 150 200 250 300 350
H t /mm H t /mm
(a) Crater depth (b) Scabbing depth
图 10 混凝土靶的开坑深度和崩落深度
Fig. 10 Cratering depth and scabbing depth of the concrete targets

当混凝土靶为厚靶（厚度大于 4 倍弹体直径）时，开坑深度稳定为 2.32 倍的弹体直径，与 Chen 等 [26]
的经验公式计算结果（2.36 倍的弹体直径，见图 10 中的蓝色线段）接近。同时，弹体侵彻厚靶时，靶体厚
度从 4 倍弹体直径增大到 6.9 倍弹体直径，崩落深度也接近线性增大且接近靶体厚度的 1/2；靶体厚度大
于 6.9 倍弹体直径后，随着厚度的增大，混凝土靶发生崩落效应时的轴向阻力变小，崩落深度线性减小。

4.2 撞击速度的影响
为研究撞击速度对弹体贯穿混凝土靶的影响规律，基于表 1 中 r=12.65 mm 的弹体，开展不同速度弹
体正贯穿混凝土薄靶和厚靶的理论计算。其中，弹体撞击速度范围为 500～1 100 m/s，混凝土靶的厚度分
别为 75 和 200 mm，混凝土的单轴抗压强度为 41 MPa。
图 11 分别为弹体贯穿混凝土薄靶、厚靶的过载曲线。图 12 为飞溅区深度占比。图 13 为弹体贯穿
混凝土薄靶、厚靶的剩余速度。由式 (14) 和 (22) 可知，增大撞击速度，弹体轴向阻力和输入流线的动能
增大。因此，结合图 11(a) 可以看出，弹体贯穿混凝土薄靶（厚度为 75 mm）时，飞溅效应是影响崩落阶段

1 200

800 Damage effect
v 0 =500 m/s 1 000 v 0 =500 m/s
v 0 =700 m/s v 0 =700 m/s
v 0 =900 m/s v 0 =900 m/s
600 v 0 =1100 m/s 800 v 0 =1100 m/s

a z /(km·s −2 ) 400 Ejection effect a z /(km·s −2 ) 600
400
200 Ejection effect
200

0 20 40 60 80 100 0 50 100 150 200 250
z/mm z/mm
(a) H t =75 mm (b) H t =200 mm

图 11 弹体贯穿 75 和 200 mm 厚混凝土靶的过载
Fig. 11 Acceleration of the projectile perforating concrete targets of 75 and 200 mm thickness

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