蒙朝美， 刘 飞， 蒋志刚， 宋殿义， 谭清华

(1. 国防科技大学 基础教育学院，长沙 410072；2. 空军工程大学 航空工程学院，西安 710038)

混凝土广泛应用于遮弹结构[1]，对混凝土施加约束可以有效提高其抗侵彻性能[2-3]。试验研究[4-7]表明钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能优于无约束混凝土靶，但关于钢管约束混凝土抗侵彻机理研究不够充分。武珺等[8]进行了多边形钢管约束混凝土靶抗侵彻性能的数值模拟，表明正六边形钢管约束混凝土靶具有优异的抗侵彻性能；石少卿等[9-10]对仿生蜂窝遮弹层和钢管钢纤维混凝土遮弹层的抗侵彻性能进行了数值模拟，表明蜂窝状钢管的约束作用明显提高了遮弹结构的抗侵彻性能。蒋志刚等[11]利用ANSYS/LY-DYNA深入分析了圆形钢管约束混凝土的抗侵彻机理。但是，有些研究人员的研究对象是圆形钢管约束混凝土靶，与实际工程应用存在差异；还有些研究人员主要研究了多边形钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能，但对抗侵彻机理的研究不够充分。正六边形钢管约束混凝土靶便于工程应用，深入研究其抗侵彻机理具有重要的理论意义和应用价值。

在上述研究的基础上，基于侵彻试验结果，运用ANSYS/LS-DYNA软件，采用有限元-光滑粒子法，对比分析了正六边形和圆形钢管约束混凝土靶的约束效应，揭示了正六边形钢管约束混凝土靶的抗侵彻机理。

1 仿真模型与试验验证

1.1 仿真模型

为了比较六边形和圆形钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能，文献[12-13]进行了圆形和正六边形钢管约束混凝土靶抗侵彻试验，表明含钢率(钢管体积与靶体积的比值)为9.75%时，正六边形钢管约束混凝土靶的抗侵彻性能优于圆形钢管约束混凝土靶。……