高比重钨合金作为动能穿甲弹芯材料在国防中有着重要应用.论文主要以由钨颗粒及粘接剂通过旋锻、烧结等粉末冶金工序以得到一种拉、压强度不等的材料为研究背景,针对这样一类高密度材料,研究其损伤演化和破坏机理及材料性能与微观结构和加工工艺关系,并分析了相应弹体的侵彻和破碎性能,为该类弹体设计和材料的选取提供理论基础.该文的主要工作可归纳为:(1)通过旋锻、烧结等粉末冶金工序制备了两种钨含量分别为93wt.％,97wt.％的高密度钨合材料.通过图象分析测定了材料的微结构常数,并通过Hopkinson杆试验对其动态力学性能进行了测定.实现了对两种钨合金材料在电镜下拉伸破坏机理的实时观察,结果表明在拉伸情况下随着钨含量的增加,钨合金的破坏方式由基体开裂转变为钨颗粒开裂,材料由韧性变为脆性.(2)利用液态烧结理论,建立了材料加工工艺对材料的微观结构和力学性能的联系.结果表明钨合金颗粒的尺寸与烧结时间、烧结温度、钨含量密切相关,分析结果与试验结果相符.(3)提出了一种分析高密度颗粒增强复合材料弹塑性有效性质的一种细观力学分析方法,该方法将基于单构型的"稀疏"估计推广到考虑多构型间的相互作用.模型对高密度复合材料的弹性和塑性有效性质的预测结果与文献试验符合很好.(4)利用有限元分析程序(Ansys/Ls-Dyna),分析弹体穿甲和破碎的全过程及机理,对易碎钨合金动能穿甲弹的侵彻过程进行模拟仿真,分析了弹的侵彻规律及破碎性能,并从材料制备的角度分析提高易碎弹性能的途径.通过论文的工作,建立钨合金中钨含量和其显微组织、断裂方式、及力学性能之间的关系,并为这样一类材料构成的易碎弹设计提供了理论指导.