半穿甲战斗部（Semi-Armor-Piercing Warhead，SAPW）是一种具有一定穿甲能力，又具有一定爆破威力的战斗部。在穿甲过程中，必须既能穿透一定厚度的目标，而自身功能又不受到破坏。由于在战斗部内，炸药占据了较大的体积，而炸药的强度与金属材料相比又存在量级的差异，较大的炸药装填比相应地削弱了战斗部壳体在穿甲过程中的抗变形能力。因此，半穿甲战斗部的壳体强度是研究中必须重点关注的问题之一。 本文针对超音速导弹半穿甲战斗部的动力学强度问题，开展了数值模拟与实验研究工作。以弹靶材料动态力学性能的实验研究为基础，获得数值模拟所需的材料力学性能；通过Taylor撞击实验及其数值分析对材料参量进行验证；应用平头弹正撞击靶板发生大变形的数值计算，截锥形实心、空心弹体撞击薄靶的穿甲实验、相应的理论分析和数值模拟确认与验证分析模型的合理性；在此基础上，开展了半穿甲战斗部穿甲效应的数值模拟和实验研究，探索和研究了穿甲过程的力学特性，为战斗部设计提供了穿甲过程的各种直观图像和数据，促进了战斗部的设计与研究工作。 利用MTS材料试验机和SHPB，对45钢和TC4钛合金两种材料在20℃～750℃、应变率10^-4s^-1～10³s^-1范围的塑性应力应变行为进行了较系统的研究，得到了相应的J-C本构模型参量，并通过不同速度下的Taylor撞击实验以及相应的轴对称数值模拟对本构模型参量进行了验征。 开展了不同应力状态和温度下的准静态材料力学性能实验及拉伸SHB实验，研究了应力三轴度、温度和应变率对45钢和TC4钛合金失效应变的影响。应力三轴度对两种材料均具有明显的影响。45钢的失效应变随应力三轴度的增加而单调减小。TC4的失效特征随着应力三轴度变化而出现转变，在三轴度小于零时，材料表现为剪切破坏，在应力三轴度大于1／3时，材料为韧窝型破坏。在这两个区间内材料分别随应力三轴度的增大而减小，但三轴度在0到1／3之间，失效应变随三轴度的增加而增大。 在较高的撞击速度下，45钢和TC4钛合金两种材料在Taylor撞击实验中均发生了破坏，45钢表现为撞击端端面胀大开裂，而TC4表现为沿着斜面的破碎。对破坏过程进行了三维数值模拟，其中考虑了应力状态三轴度对失效应变的影响，获得的结果与实验相吻合。 采用J-C强度模型和J-C累积损伤破坏模型对平头弹撞击金属靶板的弹靶变形破坏进行的数值模拟研究，获得了弹体在不同撞击速度下的Taylor型变形、花瓣开裂和挤凿破坏，靶体的凹陷变形、冲塞等破坏模式，应用不同部位所经历的应力状态三轴度，进行了合理的力学效应解释。 采用韧性撕裂模型描述花瓣的裂纹扩展，在Landkof模型的基础上，研究了截锥型