混凝土作为重要的建筑材料因其优异的性能广泛运用于军事、工业和民用建筑中,对其在高速侵彻下动态响应的研究具有重要的工程价值和科学意义。本文中,采用理论分析、数值模拟与现有实验数据相结合的方法,对刚性弹侵彻半无限混凝土靶侵彻阻力的参数相关性进行分析,得到了计入弹体尺寸效应的分阶段侵彻深度计算公式。对于变形弹,建立了均匀磨蚀下弹体的质量损失及头形钝化的分析模型,基于三维有限元细观模型,分析了弹体在靶体非对称作用下的动态响应。1)基于AUTODYN-2D有限元软件,分析了刚性弹侵彻半无限混凝土靶侵彻阻力的参数相关性。对于开坑阶段,通过建立了包含圆锥形前坑与圆柱形坑相连接的两段式预制坑的靶体模型,对入靶自由面影响区深度(P_ent)进行了定量分析,结果表明P_ent的值与弹头的尖削程度呈正比,对混凝土强度及侵彻速度的变化不敏感。对于隧道阶段,根据弹体加速度时程曲线与初始侵彻速度的关系,可按照不同的初始侵彻速度将其划分为三个区域:当侵彻速度为100m/s-600m/s时,侵彻阻力与靶体惯性项无关,恒阻力的近似稳定值与初始侵彻速度呈正比;当侵彻速度位于600m/s-800m/s时,侵彻阻力与靶体惯性项及初始侵彻速度无关;当侵彻速度介于800m/s-1300m/s时,惯性项的作用开始凸显。对于不同尺寸的弹体,基于有限元模型研究了隧道段侵彻阻力与弹体几何参数的关系,结果表明实验中存在的侵彻阻力的“尺寸效应”与弹体的长度及质量无关,与弹体的直径呈负相关,在研究的弹体尺寸范围内,直径越大,单位面积靶体动态阻力值越小,建立的考虑弹体直径效应的侵深公式计算结果与实验数据吻合较好。2)针对弹体高速侵彻混凝土靶过程中弹头的磨损及质量侵蚀现象,本文基于Jones热熔融模型,假定摩擦功生热并用于熔化弹体材料是弹体质量损失的唯一来源,将弹靶间的切向作用力简化为库伦摩擦力,讨论了摩擦系数的参数相关性。结果表明摩擦系数与弹靶相对强度、弹体与靶体骨料相对硬度有关。此外,对于大尺寸弹引入了关于弹体尺寸效应的修正项,得到了不同尺寸弹体侵彻半无限混凝土靶质量损失的预测公式。进一步通过假定卵形弹磨损后弹头依旧保持尖卵形,建立了弹头形状钝化的分析方法。模型得到的质量损失计算结果及弹头形状改变的预测均与实验结果较为接近。3)基于Voronoi方法,建立了考虑砂浆及骨料的混凝土三维细观模型,分析了细观参数对刚性弹正侵彻混凝土靶弹道偏转的影响。结果表明,弹体直径与骨料直径比是影响弹道偏转的主要因素,直径比越大,偏转效果越不明显。对于可变形弹,基于自由梁理论和刚塑性假设,讨论了非对称质量侵蚀及骨料、砂浆非对称作用对于弹体结构稳定性的影响,结果表明弹体的危险截面位于弹体头部弧状交接面与距离弹头部约4/9之间。进一步基于移行塑性铰理论,分析了塑性铰出现之后弹体的响应。