为选定混凝土基座爆破后残高低、块度小的聚能装药结构形式，采用数值模拟方法对比研究了装药量、外径和药型罩壁厚相同条件下60°、120°锥形罩和曲率半径为10.8 cm曲面罩形成的射流或爆炸成型弹丸（EFP）运动特性，及其对混凝土基座垂直侵彻过程和毁伤效应。结果表明：不同聚能装药侵彻体对混凝土基座的侵彻方式不同。60°药型罩的头部射流先侵彻混凝土基座，随后杵体对孔洞进行扩大，120°药型罩的杵体与射流合并侵彻混凝土基座，而曲面药型罩主要依靠成型弹丸对混凝土基座进行冲击侵彻; 混凝土基座的破碎能力与侵彻孔直径相关; 孔径越大、能力越强。60°、120°和EFP药型罩侵彻孔直径分别为4.3 cm、5.2 cm和7.0 cm，在侵彻深度范围内形成的裂缝数量、宽度呈现增大趋势; 混凝土基座爆破后的残留高度与横向贯通裂缝至底面之间的距离相关，而横向裂缝形成与侵彻体参数、装药量等多个因素相关。对有限尺寸的混凝土基座，大锥角药型罩的聚能装药破碎范围和程度的综合效果较佳，EFP药型罩虽然侵彻能力最弱，爆破作用后混凝土残留高度较大，但在侵彻深度范围内的破碎能力最强。研究不同聚能装药侵彻体对混凝土基座的爆破效应为毁伤机理探究和破除方式选择提供参考。

可见光高速摄影是研究弹丸侵彻过程的重要方式, 然而弹丸侵彻过程中发出的强烈闪光会导致高速摄影丢失诸如着靶、 侵入等时刻的关键画面。 因此, 分析侵彻光谱发生机理、 选取合适的侵彻过程光学观察窗口尤为重要。 针对400 mm直径高强度钢卵形弹以804 m·s-1侵彻20 cm厚度45#钢靶的实验, 设计了光谱瞄准采集设备。 利用多模光纤耦合物镜在距离靶板25 m处采集了侵彻全过程积分光谱, 采集区覆盖靶板直径431 mm。 对侵彻靶板破片中可能存留的弹头熔融物质以及弹托其他样品进行LIBS(laser induced breakdown spectroscopy)分析, 并与侵彻积分光谱成分对比分析。 研究表明, 侵彻光谱与高速碰撞闪光光谱发生机理相同, 均包含连续光谱与线光谱。 615～700 nm区间内的平稳积分连续光谱由两部分组成: (a)弹靶少量金属元素和O Ⅰ、 O Ⅱ发射光谱的展宽积分; (b)少量热辐射光谱积分。 侵彻热辐射主要源于剪切应变做功和摩擦做功, 然而侵彻光谱中的热辐射强度明显低于高速碰撞光谱, 这是弹丸在剪切冲塞、 侵彻后大部分动能得以保留造成的; 侵彻过程可见光光谱具有明显原子发射谱线, 主要来自于金属原子及其一级电离的发射光谱。 干扰最强的可见光成分来源于588.88～589.53和766.41～766.43 nm的FeⅠ等离子体线光谱, 且由于斯塔克展宽效应, 线光谱呈洛伦兹线型, 其FWHM(full width at half maximum)可达27 nm。 因此, 在野外环境侵彻实验中, 当Fe为弹靶主要成分时, 380～450 nm为可见光高速摄影的最佳观察窗口, 可以避免侵彻发光干扰, 实现对侵彻全过程拍摄。 考虑到大气对该波段的散射影响, 应保证高速摄影设备的光通量。

采用计算机仿真分析研究4.6 mm厚薄基体装甲钢在53式7.62 mm普通钢芯弹不同弹速下的侵彻行为，利用最小二乘法对不同弹速下靶板抗弹性参数（背凸高度与弹坑深度）进行回归分析，以构建抗弹性参数与弹速间的数学模型，进而结合靶板击穿时的背凸高度与弹坑深度，对该靶材极限抗弹弹速进行预测。仿真分析过程中靶板材料参数设置选用忽略温度影响的简化Johnson-Cook 本构模型，相应模型参数由准静态与动态压缩应力-应变曲线计算所得。为确保预测模型准确，对靶板进行不同射距下的打靶测试，而后利用打靶实测结果对预测模型进行修正。研究结果表明：仿真计算结果与打靶实测结果吻合度较高，弹坑深度与背凸高度的仿真计算精度分别达86.5%与88.2%；该薄基体装甲钢抗弹性优良，其弹击失效的极限弹速预计为1000 m/s左右；在所考察弹速范围内，靶板背凸高度（H）和弹坑深度（D）与弹速（v）和弹速平方（v2）均近似成线性正比关系，修正后分别满足关系式H=-9.575+0.01644v，H=-3.213+1.05988×10-5v2，D=-13.425+0.02372v与D=-4.247+1.52939×10-5v2，且经修正后的数学模型预测精度均达92%以上。

利用ANSYS/LS-DYNA数值计算软件，研究弹体冲击碰撞钢质靶板过程中某型号电雷管的损伤特性。结果表明，在冲击碰撞过程中，子弹受到230 000 g ，45 μs的过载加速度，导致电雷管火工品各部件之间发生相对移动，其外壳受到较大应力，药柱最大压缩幅度约2.7%，火工品的损伤模式为机械材料损伤。仿真计算结果对电雷管的损伤特性研究和结构防护具有重要的指导意义。

侵彻过程产生的高频振动信号会引起压阻传感器测量机构的谐振效应，从而导致传感器信号的零位偏移，造成传感器信号失真，严重影响了侵彻引信计层起爆控制功能的炸点精确度。为了消除侵彻过程中传感器信号的零位漂移问题，本文针对压阻传感器的侵彻环境，设计了一种接口信号调理电路，该电路可以在实现传感器信号调理功能的同时，实时校正传感器的零位偏移，确保了后端电路的信号完整性与实时性。通过建模仿真与打靶数据半实物仿真的测试，该信号调理电路可以有效解决传感器信号的零位漂移问题。

侵彻子母弹对目标的侵彻毁伤效果与其抛撒高度直接相关。建立子弹弹道仿真模型,求解子弹着地参数。在分析母弹抛撒高度与子弹着地参数定量关系的基础上,推导出使各子弹整体侵彻效果达到最佳的目标函数。利用粒子群的优化算法,建立侵彻子母弹最佳抛撒高度的求解模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明,粒子群算法能够有效地达到或接近全局最优。同时,相比遗传算法,粒子群算法收敛速度更快,计算效率更高,从而为侵彻子母弹最佳抛撒高度的求解问题提供了新的有效算法。