近20年来，国际大规模的海战几乎不会发生，但是并不意味着没有小规模的冲突。可能是民船遭遇海盗的攻击，也或许是敌对两国小规模的枪火冲突。在这些小规模的战斗里主要使用子弹侵彻对方的船只。子弹侵彻不同于舰炮鱼雷的攻击，子弹的侵彻作用主要是通过将动能转化为目标的内能和变形能。目前国际上对于聚能装药的战斗部的研究愈加重视，这种方式产生的侵彻体具有很大的动能，侵彻体借助于在很小的面积上积累巨大的动能，随着侵彻体形状的不同，对目标的破坏能力存在差异。当用聚能装药战斗部来攻打水中的物体，如舰船航母时，因为EEP形成的环境是在水中，会产生空气中不会出现的冲击波等现象，所以这时候EFP具备更大的破坏性。

本论文将研究水下舷侧得抗弹性能，使用ANSYS/LS-DYNA软件对简化的舷侧构造进行防弹性能有限元仿真计算，观察不同工况下靶板的破坏形式，总结靶板的抗侵彻规律。

1.2穿甲问题概述

水下舷侧的抗弹性分析是一个穿甲问题的研究。我们首先将穿甲问题进行概述。侵彻体对目标的侵彻是一个穿甲的过程，对装甲的构造造成破坏从而令其保护内部设施不能发挥作用。研究穿甲过程能够了解穿甲的机制和现象。因为穿甲涉及到了动能随着时间变化的特点，因而穿甲现象的分析也是冲击动力学的重要内容[1]。因为穿甲过程中呈现高温高能，而且内部的压力起伏、温度起伏、位移起伏很大，因此在穿甲过程中目标靶板会出现固流、固固耦合的特点[2]。侵彻体在侵彻靶板的过程会产生激波—使靶板的物理量出现间断性，因而侵彻问题成为冲击动力学领域的分析难点之一[3]。

侵彻体和靶板间的高速碰撞会产生各自的变形破坏，值得注意的是，这种碰撞发生在以微秒计的时间内，所以穿甲过程中出现的破坏行为和特点与宏观低速的碰撞存在很大的不同，穿甲作用所引起的现象更为复杂。穿甲进程中侵彻目标的结构会出现崩落溅飞、层裂等不同形式的破坏。根据实际穿甲现象来分类，可以有许多不同的分类方式[4]。实际中弹丸会会以不同的角度穿甲：无数弹击中子弹会垂直、或倾斜；作用靶板的子弹种类会多种多样，有尖头弹、圆头弹、平头弹等；子弹侵彻的靶板也会多种多样，这时可以称为薄板穿甲，还有中厚板穿甲等，理论上的无限靶板等；再按照子弹赋予了不同的速度，有低速穿甲，高速穿甲等。

1.3高速侵彻体对舷侧防护结构的破坏作用机理

战斗中鱼雷或者反舰导弹冲击船体，在本体作用目标后还会产生大量的金属爆炸碎片，这些碎片对于船体同样具有巨大威胁。有人曾做过试验，数据显示这些碎片能够穿透4-7层舱壁。鱼雷等武器作用目标，目标在被破坏的过程中同样会产生大量的二次碎片5，破坏范围进一步扩大。预制碎片和爆炸产生的不规则碎片具有高速质量小数量多的特点。

研究者根据鱼雷等武器的攻击特点对舰船的要害部位进行了适应性的保护。水面舰船的动力系统、燃料库、武器舱等要害部位分布在船主体内，重要的保护措施在于船体舷侧结构，因而舷侧得防护的构造是舰船建造的关键内容。舰船在水上活动，因为舰船需要计算上本身重量，不可能增添和坦克等地面装备一样的大型厚重装甲。研究者发现可以利用庞大船体很大的纵深来抵挡攻击的大部分破坏作用。二战期间，大部分强大的军事国家在建造大型水面舰船舷侧时都会增加类似的防护结构（如图1-1）以抵抗当时的主要反舰装备的破坏。

图1-1二战大型水面舰船典型舷侧防护结构剖面图6