采用基于第一性原理的平面波赝势和广义梯度近似方法，对闪锌矿(ZB)、纤锌矿(WZ)和岩盐(RS)结构的ZnSe在0~40 GPa压力下的热力学性质及相变特性进行了研究。通过数值计算得出3种结构ZnSe的能量随体积变化的曲线，在此基础上，研究了不同结构ZnSe的晶格常数、高温高压物态方程、结构相变及弹性性质，解释了高压下结构相变的机理，并通过焓相等原理得到ZB结构到RS结构的相变压力为14.95 GPa。最后，利用VASP软件结合Phonopy计算了ZB结构和RS结构ZnSe的声子谱，并将温度效应引入，得到亥姆霍兹自由能、熵和等容热容随温度的变化关系。

利用第一性原理方法研究了Mg端员辉石(MgSiO₃)低压相(Pbca、P2₁/c)和高压相(C2/c、P2₁ca)在不同压力下(0~30 GPa)的结构。首先计算得到了不同压力下各相的晶胞体积，并由状态方程拟合得到了体积模量，结果显示在零温零压条件下Pbca和P2₁/c(低压单斜相)的体积模量相近，C2/c的体积模量最大(比Pbca的大3%)，而P2₁ca作为高压相其体积模量却比Pbca小很多。其次分析了Mg端员辉石3个轴向的压缩性，发现C2/c相的c轴比a轴难压缩，与前人研究的透辉石(MgCaSi₂O₆)的表现相反。P2₁/c、C2/c、P2₁ca的链角随着压力的增大而减小；Pbca其中一种链角的变化趋势和其他3个相一样，而另一种链角先随着压力的增大而减小，在达到7 GPa后开始增大，可能表示相的不稳定或开始相变。最后通过研究不同相之间的焓值差，讨论了Mg端员辉石在低温高压下可能存在的相变情况。

为了研究瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响，利用定容反应器模型，对不同瓦斯浓度情况下的瓦斯爆炸反应进行了模拟研究。研究结果表明：随着初始瓦斯浓度的增加，瓦斯爆炸的最终温度先升后降，压力逐渐升高；·OH、H·和O·自由基摩尔分数先升后降；残余的CH₄摩尔分数缓慢增加，O₂摩尔分数缓慢减少至零。瓦斯爆炸的最佳反应浓度比化学计量浓度要高，大约在10%~12%之间，此时爆炸后体系中温度达到最大值。在化学当量比情况下，对甲烷和氧气的消耗、自由基(O·和H·)的生成起促进作用的关键基元反应步为R32、R38、R85、R118、R119、R155、R156、R157；对甲烷和氧气的产生、自由基(O·和H·)的消减起促进作用的关键基元反应步为R53、R158。

为了研究铝粉粒度对乳化炸药基质热稳定性的影响，运用DSC-TG联用差示扫描量热仪，考察了添加不同粒度铝粉的乳化炸药基质在不同升温速率下的热分解特性，以获得热分解动力学参数。结果表明，铝粉的加入降低了乳化炸药基质的热分解温度，分解反应活化能减小，即基质热安定性降低，且随着铝粉粒度的减小，该趋势更加明显。与不添加铝粉的乳化炸药相比，在实验范围内不同粒度的铝粉对乳化炸药基质的热分解机理未产生影响，均为受随机成核和随后生长控制的反应级数n=1的Mample单行法则。研究成果可为含铝乳化炸药热安定性的相关研究提供理论参考。

采用火炮加载技术对HMX基JOB-9003炸药进行一维平面冲击实验。实验使用的飞片由蓝宝石和Kel-F黏合而成，撞击炸药后，先后传入两道不同压力的冲击波。通过组合式电磁粒子速度计测量撞击界面和炸药内部不同深度处的粒子速度，得到粒子速度-时间图。根据粒子速度-时间图，计算出撞击界面粒子速度和冲击波传播速度，进一步获得炸药雨贡纽关系。根据炸药雨贡纽关系，并对比已有实验数据，通过Pop图说明炸药在二次压缩下的“钝化”特性。

基于线型聚能射流独特的切割能力，尝试将其应用于公交车起火逃生通道的开辟与扩充。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立射流切割门、窗边框行为的数值分析模型。数值计算表明：环形聚能装药结构的圆弧段存在药型罩结构不对称性和爆轰波衍射等特征，对射流均具有消极影响；但合理的参数设计可保障射流开辟与扩充逃生通道的能力，不仅能在微秒级时间内形成逃生通道，而且可使形成的逃生通道不留根底，以利于体能弱势人群逃生。该方案可作为公交车起火安全应对策略。

利用聚能装药爆炸喷涂技术在基板表面制备了WC/Co(Co的质量分数为10%)涂层，简述了聚能装药爆炸喷涂的技术工艺。利用X射线衍射仪、金相显微镜对经聚能装药爆炸喷涂得到的涂层进行表征、分析。实验结果显示，使用WC/CoC₂O₄·2H₂O(21.7%，CoC₂O₄·2H₂O质量分数)机械混合粉末制备的涂层比使用WC/Co(10%)机械混合粉末制备的涂层均匀致密，并且涂层氧化脱碳程度明显降低。随着WC/CoC₂O₄·2H₂O(21.7%)机械混合粉末中气体分散剂含量的增加，经聚能装药爆炸喷涂技术制备的涂层孔隙率逐渐降低，涂层均匀，致密性逐渐增强。

分析了水下等离子体强声源的冲击波产生特性，利用激波产生时刻与触发开关导通时刻之间时间间隔的一致性，提出了基于激波叠加的多电极阵列聚束的可行方案。建立了水下等离子体强声源的多电极阵列聚束模型，通过仿真计算，得到了不同放电时序下的多电极阵列聚束声场分布特性。仿真结果表明：基于激波的多电极阵列聚束方案可有效进行相干叠加，通过控制多电极阵列的阵元放电时序可灵活改变阵列聚束区域的指向性，有效提高指定区域的聚束波声压级。研究结果对认识水下强声冲击波的叠加规律和优化水下强声源的多电极阵列设计具有指导意义。

二级轻气炮是一种常见的超高速发射装置，其发射速度的调节范围大，弹速重复性好，对场地条件的要求不高，在高压物理、空间碎片防护、材料力学性能及动态响应研究等方面有广泛的应用。但是传统的轻气炮采用火药作为驱动能源，存在火药分子质量大、声速低、产物有毒、运输和存储受限等缺点。为此，设计并发展了用气体反应释能代替火药作为驱动能源的反应气体驱动二级轻气炮技术，实测发射弹速达到5.6 km/s。该技术是一种廉价、无需火工品、环境友好型气炮驱动技术。

利用激光驱动技术对微小颗粒进行加载，能够获得较高的颗粒速度，可能成为高速气相流场中气固两相流研究的有效实验手段。利用激光驱动微小金属颗粒模拟高速运动的物体，采用驱动靶优化设计、激光光束调节等方法控制颗粒加速过程，并利用高时空分辨率、高精度瞬态实验诊断技术获取高速颗粒的瞬态物理图像。研究表明，该方法能够有效地发射金属颗粒并获取清晰的高速颗粒物理图像，建立的实验、诊断手段可为进一步开展微喷混合、超燃发动机混合、颗粒高速碰撞以及工业粉尘爆炸等相关研究奠定基础。

基于非线性动力学软件AUTODYN，对铝蜂窝夹芯板在爆炸冲击载荷作用下的失稳过程进行三维数值模拟。通过建立不同参数规格的铝蜂窝夹芯板的实体模型，研究其前、后面板在TNT爆炸冲击作用下的动态响应及塑性阶段的失稳变形。计算结果表明：随着铝蜂窝板前、后面板厚度，夹芯层铝箔高度和厚度的增加，铝蜂窝板在爆炸冲击载荷下的最终残余变形量均明显减小，抵抗变形的能力增强；对于夹芯层胞元形状不同但相对密度相同的铝蜂窝板，因冲击载荷下单轴压缩“惯性效应”差异较小，其面板在爆炸载荷作用下的最终残余变形量差异不大。

为研究局部改性弹体结构的破坏和质量损失规律，设计了不同改性特征的侵彻弹体，在380~500 m/s速度范围内进行了侵彻装甲靶板的实验研究，并对弹体的破坏形式、质量损失等问题进行了探讨。结果表明：随着初始速度的增加，实验弹体的弹长侵蚀率及相对质量损失率相应增加，而弹径磨损率变化较小；穿靶后实验弹体以头部剪切断裂为主要破坏形式，但主体部分仍然保持稳定。改性工艺①和工艺⑤既与弹体强度有较好的匹配性，又可保持良好的破碎性能。

采用弹道实验和数值模拟的方法研究了带环形预裂槽的金属靶在射弹冲击下的毁伤模式和防护性能，分析了弹头形状、预裂槽直径及深度等因素对靶板防护性能的影响。结果表明：对带有环形预裂槽的金属靶板，存在两种主要毁伤模式，即环形槽内部的侵彻和环形槽底的冲击断裂；临界毁伤速度与毁伤模式密切相关，随着环形槽深度的增大或半径的变小，临界毁伤速度变小；与尖头弹相比，平头弹的临界毁伤速度更小；微观分析表明，在射弹冲击作用下，环形槽底部产生绝热剪切带，更容易形成充塞剪切破坏。

分离式霍普金森压杆(SHPB)被广泛应用于测试混凝土类材料在高应变率(10~10³ s^-1)下的动态增强效应。为更好地理解这类问题，进行了数值模拟研究，采用J₂本构模型研究SHPB试验中的纵向惯性效应，线性Drucker-Prager模型研究SHPB试验中的径向惯性效应。研究结果表明：纵向惯性效应不影响动态增强因子；径向惯性效应对动态增强因子有影响，但不是混凝土类材料在高应变率下动态增强因子提高的最主要原因。