如何有效地打击这类目标，已经成为各国军事部门关注的问题之一，并积极寻求有效的毁伤手段和方法。对付这类目标，要求战斗部必须侵入目标内部后爆炸，依靠战斗部内装药爆炸产生的冲击波来摧毁目标。钻地弹正是对付这类目标的有效武器。美国对伊拉克于 1991 年发动的“沙漠风暴”、2003 年发动“斩首”行动以及 1999 年对南联盟的战争都充分表明：深层钻地武器作为未来战争中的“杀手锏”之一，将主要承担起威慑与有效打击的双重作战任务[5-6]。钻地弹具有明显的时代特征，它主要的攻击对象是指挥、控制和通讯等重要战略目标，其所遇到的环境条件非常恶劣、复杂，要使弹体在特定的目标材料中达到所要求的强度，这将涉及到坚固介质的侵彻机制、弹体设计以及弹体可靠性等诸多问题。

  课题的研究背景及意义

混凝土作为一种特殊的复合材料，以其良好的易成形性、抗水耐火性、耐久性以及原材料充足价格便宜等特点，不仅在民用建筑，而且在军事设施中得到了广泛的应用。

在军事上，大多数军事工程都是由钢筋混凝土构建的，而用于摧毁地下指挥工事、武器弹药库、油料库和机库等重要坚固目标的精确制导武器，绝大部分都是侵彻武器或钻地武器。因此，研究高速弹丸对钢筋混凝土和岩体介质的侵彻效应，对于研究新型防护结构和材料，提高防护工程的防护能力具有重要意义。在民用领域，混凝土被用来浇筑核设施的安全壳、大型桥梁和一些超高层建筑物等。

20 世纪末，大部分国家开始将其许多最有价值的军事设施转移到地下，世界范围内已有较多硬式和地下的军事设施，对付硬目标和地下目标的问题成为重要的课题。为有效攻击此类深层目标，研究弹丸对混凝土靶板的侵彻能力和毁伤效果就显得极为必要。

对于弹丸对混凝土和钢筋混凝土侵彻破坏效果的研究，国内外已做了大量工作，并取得大量成果。而对弹丸侵彻混凝土和钢筋混凝土的运动过程(即弹丸侵彻运动过程中的加速度和速度)的研究由于受到实验技术水平和研究经费的限制，还处在初始阶段。然而对弹丸侵彻过程中的运动状态的研究对于研制高质量高性能的侵彻武器是非常重要的。

首先，准确的掌握弹丸在运动过程中要承受的过载才能够研制出能承受高过载的装药和引信装置；第二，在准确掌握了侵彻弹丸在侵彻过程中的位移与时间关系后才能研制出精确的延时引信，保证弹丸侵彻到最佳破坏深度时爆炸，达到最佳破坏效果；第三，通过对弹丸侵彻运动过程的研究能真实的反应弹丸与目标的作用过程，使得对侵彻现象的研究不再局限于根据最终侵彻破坏结果去推测弹丸与目标的相互作用关系，通过弹丸侵彻过程中的减加速度时程曲线(可转换为作用力时程曲线)可以推测各个时刻弹丸与目标的相互作用，并可为建立侵彻的物理模型提供依据。弹丸命中混凝土工事所造成的破坏有两部分组成，其一是弹丸本身撞击目标产生的破坏作用，其二是炸药爆炸引起的破坏。

侵彻现象是钻地弹特有的武器效应之一。弹丸碰击混凝土障碍物后，使材料发生压缩和剪切变形，继而在表面出现裂缝，并产生脱落形成入口漏斗坑。之所以产生这样的破坏，是由于混凝土的机械性能（抗压强度很高，抗拉、抗剪切强度低）所决定的。当弹丸头部进入障碍物时，混凝土内产生剪应力，使大块混凝土破坏、脱落下来形成漏斗坑。随着弹丸的深入接触面积增大，剪应力相应减小，以致不能破坏大块的混凝土。此时混凝土碎成较小的颗粒并被排到两边去，形成孔道，弹丸的动能主要消耗在此过程中。当弹丸快击穿障碍物时，因自由表面没有阻力，形成拉伸应力而产生出口漏斗坑。即使弹丸不能穿透障碍物，由于碰击时产生的压缩波在自由表面反射形成拉伸波，波的强度足够大时也可以使背面崩落形成漏斗坑。 LS-DYNA侵彻弹的失效模式与可靠性分析(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_66771.html