圆管类目标侵彻研究现状圆管结构强度高、质量轻，同时还具有良好的吸能和消波特性，因此广泛应用于各个领域。圆管结构的研究问题一直是科研工作者关注的重点，其中历来研究的热点是圆管受冲击侵彻问题。Neilson[37]对弹体侵彻圆管的问题进行了试验研究，获得的穿透能量公式适用于平头弹体侵彻大尺寸圆管的情况；P。 K。 Jena[38]分析了受冲击作用下的管道形成的断口，提出了在绝热剪切带和碰撞区域之间存在一个过渡带，其中过度区域的大小主要由撞击角度决定；Andrew Palmer[39]对于新的海底管道不小心掉落在现有管道上的问题进行了试验研究，分析了混泥土涂层加固件的破坏情况以及管道的凹痕，表述了冲击能量在不同吸收机制之间的划分；Norman Jones[40]研究了管道受冲击后的变形问题，提出可以通过局部钢管横截面理想化的方法来预测实际整体横截面位移，并修正了现有的理论公式；Richard[41]通过有限元分析方法研究了在瞬态载荷作用下圆柱壳体的大挠度弹塑性动力响应问题。74517

国内对于圆管侵彻问题的研究开展的比较晚，但是仍然获得了一些研究成果。周丽军[42]对自由圆管中心位置受横向冲击时的动力学行为进行了研究，得到了圆管被穿透时子弹的临界动能和临界速度。纪冲[43]对于受半球头弹体局部侧向撞击作用下固支钢质薄壁圆柱壳问题进行数值模拟，结果指出圆柱壳破坏模式与弹体冲击速度、冲击倾角等因素有关；何勇[44]分析了预制破片对巡航导弹弹体等效模型的毁伤作用效果，指出了30°交汇角时的效果图；王猛[45]采取LS-DYNA数值模拟了高速球形弹丸对薄壁钢管撞击时的穿孔毁伤特性，并对穿孔过程进行简化，提出一种可用于描述圆管正撞击情况的物理模型；金乾坤[46]数值仿真了冲击波和破片侵彻圆柱靶的动态过程，并由圆柱靶冲击波毁伤试验证明了圆柱靶材料参数及模型选取的网格收敛性和合理性。论文网

2  侵彻研究方法及技术途径

在研究早期，所有与侵彻有关的问题研究几乎都依靠试验，试验研究时，科研人员总结在大量不同弹靶条件下得出的侵彻试验结果，通过分析得到在某些特定条件下才适用的弹道极限、侵深等经验公式，试验一直作为研究侵彻问题的主要技术方法。早期的试验方法使用轻气枪、弹道枪和落锤等装置对真实的侵彻撞击过程进行模拟研究，探寻特定的结构和材料对侵彻的破坏规律和机理，得出许多重要的结论。由于试验技术不断的进步，相关类型的研究已经不仅仅局限于宏观现象，而更注重于材料的细微观结构。通过透射电镜、扫描电镜、金相显微镜、光学显微镜等一些先进的设备可以观察研究材料内部晶粒裂纹、变形等情况，进而获得渗氮、渗碳、热处理等加工工艺对于材料的侵彻特性影响规律，这些研究都大大的推进了侵彻研究问题的发展。同时，试验研究仍是验证数值仿真结果和理论分析模型的可靠方法。

理论分析对实际物理现象进行假设和近似，建立简化物理模型，并基于能量和动量守恒原理建立方程解析得到侵彻过程的近似解，以此来建立能预测极限穿透速度、开坑直径、侵彻深度的理论模型。从最先进行静力分析到基于准静态考虑，逐步考虑惯性效应，再到提出空腔膨胀理论再加以完善，逐步发展理论分析，我们对于侵彻问题的研究越来越精确。

在近20年来，基于各种控制方程和守恒定律，数值模拟在离散的时间节点和空间网格上求取控制方程的解，从而得到侵彻过程中各物理量的时程变化以及具体进展，弥补了理论分析和试验研究求解精细结果的不足，所以，数值模拟快速成为了行之有效的研究侵彻问题的手段。数值模拟主要包括离散元法、有限元法和有限差分法这三种方法。其中最为常用的是有限元法，代表性的有限元程序主要有ANSYS/LS-DYNA、MSC。DYTRAN、ABAQUS、ADINA、EPIC-2、EPIC-3等。近些年来在数值模拟方面，国内进行了大量的研究工作，对侵彻研究内容进行了发展和完善。