液氢在较宽压力与温度范围内具有复杂的物理特性，须从分子层面构建精确模型开展探索研究。利用电子-核耦合的CEIMC法模拟液氘单次冲击实验，分析了液氘冲击特性，当压力达50.3 GPa时液氘具有最大压缩率4.48，在110 GPa冲击压力附近未发现有压缩率急剧增大的迹象。选用合适的Al基板材料模型，建立了液氘单次压缩状态与实验条件间的关系，总结了单次冲击实验规律。得到的状态方程与现有动高压实验结果一致，也与经修正后的100 GPa以上压力的Omega激光实验值吻合，说明采用基于共振价键理论的波函数后，CEIMC法可应用于液氘的冲击模拟。

基于描述PBX炸药本构关系的粘弹性统计微裂纹模型(Visco-SCRAM)，通过修正其微裂纹方向矢量的取值范围、初始缺陷尺寸和体量本构关系，得到模型的改进形式。将改进的模型嵌入有限元程序中，开展PBX炸药JO-9159的平板撞击实验数值模拟研究，讨论了微裂纹数密度参数对计算结果的影响。结合实测曲线，对模型改进前、后的计算结果进行对比和分析。结果表明，改进的模型能够更合理地描述低速冲击下PBX炸药的损伤和破坏。

采用数值计算设计了Ti-Cu-W材料体系Pillow飞片，实现金属铋样品的冲击加载和准等熵加载，并通过实验研究铋的冲击熔化再凝固这一复杂的物理过程，实验获得的速度波剖面结果与数值模拟结果基本一致。还建立了金属铋的包含5个固相和1个液相的完全物态方程，计算相图的三相点以及高压区的Hugoniot线与实验数据吻合较好，计算还获得了冲击加载再凝固实验中的温度信息和相变信息。通过计算分析和对实验数据的解读，认为Ti-Cu-W材料体系Pillow飞片加载可以用于铋的冲击熔化再凝固复杂物理过程研究，为实验探索研究建立了适用的研究方法和有效的技术手段。

为了研究含铝炸药在混凝土介质中的毁伤效果，对不同含铝量的3种炸药进行了70 g药量小尺寸混凝土爆炸实验，重点研究了铝粉含量和炸药埋深对毁伤效应的影响，利用高速摄影机拍摄了混凝土靶毁伤过程。结果表明：炸药埋深对炸药的毁伤效果有着重要的影响，埋深为30 cm时的毁伤效果要远大于10 cm时，当炸药的埋深为10 cm时含铝量为15%的炸药毁伤效果最佳；铝粉含量越高，火光面积越大，持续的时间越长。

基于带化学反应的三维Euler方程, 采用8组元和24个可逆化学反应的基元反应模型，对等当量比的气相氢气/氧气系统在圆环形燃烧室内的旋转爆轰进行了数值模拟。结果表明，子爆轰波、斜激波和滑移线组成了旋转爆轰波的基本三维结构。由于旋转爆轰燃烧室特殊的几何构型，即内壁的发散和外壁的收敛，使内壁面附近的爆轰强度要小于外壁面附近的爆轰强度，最终实现旋转爆轰波在燃烧室内的自持传播。

利用金刚石对顶砧技术，采用180°背向散射和60°前向对称散射两种几何配置, 对水、氨、二水合氨和甲烷等含氢小分子液体进行了高温高压布里渊散射研究，计算了在室温(296 K)和高温(410 K)下的声速，比较了不同小分子液体中的声速及绝热体弹模量随压力的变化关系。在等温条件下，各体系中声速随着压力的增加逐渐增加；在相同温度下，甲烷液体的声速随着压力增加的速率明显高于水、氨及二水合氨液体；在相同的温度和压力条件下，水、氨及二水合氨液体的体弹模量明显高于甲烷液体的体弹模量，表明氢键的存在对于小分子液体弹性具有较大影响。二水合氨的体弹模量斜率在1.5 GPa左右发生改变，表明液体结构可能发生了改变，并分析了氢键对该体系弹性性质的影响。研究有助于理解其他含氢小分子液体中压力和温度诱导的分子结构变化。

利用磁驱动准等熵压缩实验技术，对常用固体炸药粘结剂氟橡胶F₂₃₁₁在准等熵压缩加载下的动力学响应特性进行了实验研究。利用激光干涉测速技术，获得了加载峰值压力7 GPa内3种不同厚度F₂₃₁₁样品/PMMA(有机玻璃)窗口界面速度响应曲线。利用Lagrange方法和反积分方法对速度历史进行了处理，获得了F₂₃₁₁在该压力范围内的力学特征。研究结果表明:在0~3.5 GPa之间，氟橡胶F₂₃₁₁的动力学行为可用一阶形式的u_s-u_p关系u_s=1.89+3.84u_p描述；在3.5~7.0 GPa之间，则表现出明显的非线性行为。

采用基于统计物理的爆轰产物物态方程模型, 研究了不同初始密度下RDX炸药爆轰产物性质，发现炸药初始密度小于1.20 g/cm³时，炸药爆轰后只有气相产物生成，随着炸药初始密度进一步增大，爆轰后有固相碳析出。炸药初始密度小于1.60 g/cm³时，各气相产物按均匀混合处理，计算的爆速、爆压和实验值符合较好。随着炸药初始密度进一步增大，计算的爆速、爆压与实验值出现较大的偏差，经分析发现此处可能出现了超临界流体相分离现象，在物态方程模型中考虑了这种效应后，得到较好的结果。

研究了激光冲击强化对回转半径为350 mm大耕深旋耕刀残余应力的影响，利用ANSYS对旋耕刀进行理论应力分析，发现应力集中在刀柄外弯角处，同时进行了激光冲击强化模拟，得到理论残余应力引入值。利用X射线衍射法对激光冲击强化前后旋耕刀表面进行了残余应力测试。结果表明，ANSYS模拟激光冲击强化引入的残余应力值与试验实测的结果吻合得较好，相比未经处理的旋耕刀，激光冲击强化后刀具表面残余应力明显增大，最大残余压应力达412.25 MPa，增幅达166%，残余压应力的引入可消除旋耕刀工作的应力集中，提高了刀具使用寿命。研究结果为进一步提高和优化大耕深旋耕刀制造工艺提供了新的参考依据。

采用固相烧结法制备了纯度较高的钨酸锆(ZrW₂O₈)粉体，并利用金刚石对顶压砧(DAC)对其进行了原位高压同步辐射X射线衍射研究。结果表明:在常温下，压力0.27 GPa附近, 晶体的对称性降低, 并发生α-ZrW₂O₈向γ-ZrW₂O₈晶体结构相变; 压力3.81 GPa附近，γ-ZrW₂O₈完全转变为非晶相。通过拟合得到α-ZrW₂O₈的体弹模量B=(40.0±3.8)GPa，γ-ZrW₂O₈的体弹模量B=(37.0±3.0)GPa。

应用多介质弹塑性L-R两步欧拉计算方法，对炸药两端起爆情况下柱面爆轰驱动飞层对碰凸起现象进行了数值模拟。在飞层为铅材料情况下，给出了铅飞层熔化区域及断裂图像，将对碰凸起计算结果与实验X光图像进行比较的基础上，进一步探索凸起现象的形成机制。从材料的熔点、弹塑性、密度、声速等方面对金属飞层对碰区凸起的影响进行了分析。综合分析几个计算模型的数值模拟结果，初步认为：材料强度大、密度大、熔点高能使飞层对碰凸起钝化，而材料声速较小会造成对碰区波系关系发生变化且正压作用时间增加，从而形成较严重的对碰凸起，材料声速大小对对碰凸起的影响较强度、密度等因素更明显。

根据串联战斗部对混凝土目标的毁伤模式，将其前、后级的作用过程进行分解，结合前级对目标的预破坏，运用数值模拟分析了混凝土靶体预开孔对弹丸侵彻性能的影响，并通过实验进行了部分验证。结果表明：相同靶体开孔深度一定条件下，随着开孔数量的增加，弹丸的侵深逐渐增加，但当开孔数量增大到一定程度时，其对弹丸侵深的提高并不是很明显；当弹丸侵深未超过开孔深度时，随开孔数量增加，弹丸侵彻过载明显下降，而当弹丸侵深超过开孔深度后，开孔数量对弹丸侵彻过载的影响则不大。相同靶体开孔数量一定条件下，随着开孔深度的增加，弹丸的侵深逐渐增加；当弹丸侵深未超过开孔深度时，弹丸的侵彻过载出现明显的下降段，且开孔越深，下降段越长；而当弹丸侵深超过开孔深度后，开孔深度对弹丸侵彻过载的影响则不大。研究结果可为串联战斗部的前、后级优化设计提供参考。

利用改进的Ginder-Epstein模型，研究了高压下苯胺绿聚合物的空穴极化子态。发现高压下极化子晶格畸变被削弱直至消失，而格点电子密度由局域分布趋于整链均摊。极化子激发能随体系受压而降低，最终导致载流子的相对浓度上升了12个数量级，聚合物由半导体转变成为金属型导体, 理论临界压强为13.76 GPa。达到此压强后，体系只存在价带顶到导带底的电子跃迁，其光吸收峰为0.5 eV，可以作为压强达到饱和值的光谱学证据。