本文以防护结构抗射弹多发打击的军事需求为背景,针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维混凝土开展了抗多发打击侵彻性能和机理研究,对于该种新型纤维混凝土的防护结构应用设计及提高其的实战防护能力具有重要的理论意义和军事价值。文章在前期关于UHMWPE纤维混凝土静动态力学性能和单发侵彻实验的基础上开展工作,研究思路与技术路径为:进行多发打击实验,获得抗多发打击靶体破坏和抗侵彻性能基本规律;研究调试材料动态模型参数,为抗侵彻数值模拟打基础;进行单发打击下数值模拟,检验计算模型并分析侵彻机理;最后,开展抗多发打击的数值实验,得到不同纤维体积率混凝土在不同打击速度下的抗侵彻性能和机理。主要工作及研究成果如下:(1)设计并完成了多发打击侵彻实验。研究发现,纤维的掺入能很好地抑制靶体的破坏,0.3%纤维体积率的混凝土具有较好的抗侵彻性能,继续增加纤维含量,抗多发打击性能有所下降。(2)基于UHWMPE纤维混凝土静、动态材料力学实验结果,开展了该材料RHT模型参数的研究。通过对三轴压缩实验和立方体压缩实验的模拟,得到与实验结果相吻合的完整模型参数,为抗侵彻问题的数值模拟打下了基础。(3)建立了UHMWEP纤维混凝土抗单发打击侵彻实验计算模型,通过模拟验证了模拟计算的正确性,并据此分析了其抗侵彻性能和机理。结果表明,纤维对混凝土的抗弹效应主要在于对弹坑的减小作用;对侵彻深度的影响,主要体现在纤维对混凝土抗压强度的作用,与其对抗压强度的影响一致。(4)开展了纤维混凝土抗多发打击数值模拟实验。研究发现,多发弹侵彻轨迹在靶体中将发生偏转汇聚现象;纤维的掺入对靶体的破坏有抑制作用,一定的纤维体积率可以提高材料的抗侵彻能力,0.5%的纤维体积率抗多发侵彻性能最优,0.3%稍次但差别很小。综合多发打击侵彻实验,0.3%的纤维体积率的混凝土综合抗弹性能最优。