混凝土破坏问题的研究一直是国内外相关领域内一个重要的课题。侵彻作为一科行之有效的破坏手段,许多专家学者对侵彻的过程进行了大量的研究,并取得了不少成果。由于侵彻过程的复杂性,在混凝土的侵彻过程中往往忽略旋转的作用。然而旋转作为侵彻过程中一种重要的运动形式,其对整个侵彻过程的影响已逐渐引起学者们的注意。本文将弹丸等效为标准麻花钻对混凝土进行旋转侵彻研究,为反深层目标掘进武器系统的动力源旋转火箭推进器以及武器系统头部钻进机构的设计提供理论支持。主要完成了以下几个方面的工作:(1)建立了对混凝土的旋转侵彻力学理论模型。从二元直角切削模型出发,根据理论和经验等方面的综合,初步建立了弹丸旋转侵彻混凝土的力学理论模型。(2)完成了旋转侵彻混凝土试验。得到了轴向力、扭矩与侵彻速度、弹丸材料和直径的影响规律。(3)利用有限元分析软件LS-DYNA对旋转侵彻混凝土过程进行数值模拟。选用H-J-C模型作为混凝土材料本构模型,建立了弹丸旋转侵彻混凝土的数值模拟模型。(4)根据旋转侵彻正交试验得到的数据结果,利用Levenberg-Marquardt算法进行拟合,得到了在旋转侵彻过程中符合本试验条件的力和扭矩分别同进给量v、直径d和钻速f之间的经验公式。并在所得经验公式的基础上进行推导,获得了高速钢和硬质合金两种材质弹丸对C35混凝土的侵彻速度与弹头几何参数、轴向力、扭矩和钻速的经验公式。