采用激光速度干涉技术，连续测量了AD95氧化铝陶瓷在一维应变冲击压缩下的自由面速度剖面，通过对速度剖面特征的分析，讨论了AD95陶瓷等脆性材料在冲击压缩下是否存在破坏波现象及其与材料特性的关系。研究结果表明：冲击加载应力在4.4~7.3 GPa范围，即从小于到略大于雨贡纽弹性极限(约5.5 GPa)，在AD95陶瓷的自由面速度剖面中都未出现表征破坏波现象的二次加载信号，表明未发生破坏波形式的严重压缩损伤；但是，自由面速度剖面中特征点的规律性时序关系和前沿弥散特征都表明，在所讨论的加载应力范围内, AD95陶瓷材料发生了一定程度的压缩损伤；断裂韧性是影响材料在冲击压缩下是否发生破坏波现象的重要因素，断裂韧性较低，冲击波加载下易于形成大量微裂纹扩展和贯通，使材料发生“粉碎性”的严重破坏，是产生破坏波现象的重要条件之一。

采用顶点及平板下压加载的加载方式对半球壳的准静态压缩进行了实验研究，获得了半球壳的变形模态及力-位移曲线。通过准静态压缩实验观察在不同加载方式下球壳变形模式随压缩深度的变化，发现半球壳出现了轴对称和非轴对称变形形式。利用ABAQUS有限元软件对球壳准静态压缩过程进行数值模拟，分析加载方式与球壳尺寸等对变形行为的影响。结果表明：球壳在压缩下的变形可分为加载点附近局部压平、轴对称凹陷以及形成非对称多边形3个阶段。其中，在压平向凹陷转变时，小截面平头加载的接触力-位移曲线产生了突跳现象，但在半球头与平板加载时未出现，且凹陷之后，半球头加载下接触力的增加速率减小，而平板加载下接触力的增加速率几乎保持不变。壳的径厚比越大，后期的变形程度越复杂；径厚比越小，由压平到凹陷转变时的临界荷载越大，球壳承载力越大。计算表明，在本研究范围内球壳凹陷前后接触力的大小以及增加速率只与厚度有关，而与半径的相关性则较小。

参考活塞-圆筒高压设备常用的实验组装中热电偶的布局方式，设计了一种适用于极端高温条件的六面顶压机实验组装。在新的实验组装中，热电偶不再横穿石墨加热炉，而是在石墨炉中纵向分布，从石墨炉顶端横向引出。与传统的六面顶压机实验组装相比，这种新组装具有更强的高温稳定性。测试表明：在5 GPa压力下，1 600 ℃时实验组装的稳定性能够保持48 h以上，1 800 ℃时能够保持约30 h，2 000 ℃时能够保持约10 h。温度梯度测试表明，当组装的中心温度为1 454 ℃时，在组装中央4 mm的范围内平均温度梯度仅有27 ℃/mm，低于中心温度的2%。较长的保温时间以及低温度梯度能进一步提高六面顶压机在地球科学研究领域中的应用。

在1.0 GPa压力条件下，采用交流阻抗谱法在10^-1~10⁶ Hz频率范围内对陕西商南地区的榴闪岩样品进行了电阻抗测量。实验结果表明，榴闪岩的复阻抗对温度和频率表现出明显的依赖性。在给定温度下，复阻抗的模随频率的增大而减小，相角随频率的增大先减小后变大；在给定频率下，复阻抗的模随温度的升高而减小，相角随温度的升高而增大。榴闪岩电导率值的范围为10^-6 ~1 S/m，并且电导率与温度之间满足Arrhenius关系式。低温区活化焓约为33~58 kJ/mol，高温区活化焓约为108~163 kJ/mol。榴闪岩的导电机制可能是Fe²⁺与Fe³⁺之间的电子跳跃。

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了三元金属间化合物CaAlSi在高压下的电子性质和晶格振动性质。三元金属间化合物CaAlSi具有和MgB₂类似的六角蜂巢状结构, Ca原子取代了Mg原子的位置, Al、Si原子无序地占据B原子的位子。通过对Ca三元金属间化合物能带和三维费米面的计算, 发现在压力的作用下CaAlSi费米面附近的能带发生了电子拓扑变化, 压强可以导致电子拓扑结构相变(ETTs)。通过晶格动力学的研究发现, 在压力的作用下, CaAlSi的光学支沿着A-L-H方向逐渐软化, 声学支逐渐变硬。说明此金属间化合物在压力的作用下，其结构不是很稳定, 随着压力的继续增大, 可能会有新的结构出现。

利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法，研究了面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构ZrN的平衡态性质以及不同压力下的弹性性质, 计算了fcc和bcc结构ZrN的焓-压关系，讨论了其相对稳定性。通过对总能、焓-压关系、弹性性质以及声子色散关系的分析，推测fcc结构到bcc结构的相变发生在205~235 GPa之间。

基于流体弹塑性模型，建立了描述泡沫铝在爆炸载荷下的冲击响应方程；采用Lagrange差分格式，在均匀网格上对方程进行了离散；编写数值计算程序，进行了药柱水下爆炸的一维数值计算，重点考虑了泡沫铝对水中爆炸冲击波分布的影响。结果表明，数值计算结果与实验数据、LS-DYNA模拟结果基本吻合，证明所建立的泡沫铝流体弹塑性本构方程可以用来描述泡沫铝的冲击响应行为，且泡沫铝对水中爆炸冲击波压力场的影响显著。

为进一步研究影响粉尘爆炸特性参数的因素，在5 L柱形密闭爆炸容器中，以食用玉米淀粉为试样，利用高压放电火花点火，并通过压力采集系统记录容器内压力的变化，研究了不同吹粉压力下，点火延迟时间对粉尘爆炸压力参数的影响，并对实验现象进行了理论分析。实验结果表明:点火延迟时间对粉尘爆炸压力和压力上升速率影响显著；吹粉压力存在一个临界值，当吹粉压力大于临界值时，存在一个最佳点火延迟时间，使得爆炸压力峰值和压力上升速率峰值最大，且随着吹粉压力的增大，粉尘爆炸的最佳点火延迟时间缩短；当吹粉压力小于临界值时，点火延迟时间越长，粉尘爆炸压力越小。

“烧蚀模式”激光推进是利用强激光烧蚀推力器自身携带的工质产生的高温高压气团反喷进行驱动的，推力器的喷管构型对推进性能有重要影响。鉴于此，从实验和数值模拟两个方面研究了喷管长度对直筒型激光推力器推进性能的影响。实验发现，衡量推进性能的2个主要参数冲量耦合系数和比冲均随着喷管长度的增加而增加，不过前者的增长呈渐缓趋势。综合考虑推进参数和推力器自重的影响，导出了推力器获得最大单脉冲速度增量(Δv_T)的最佳喷管长度公式。数值模拟得到的不同喷管长度推力器推进参数的变化规律与实验结果基本吻合：若喷管长度过短，则高压气体未能充分作用于推力器就被排出筒外，造成了能量的浪费；若喷管长度过长，筒内压力的衰减则成为影响推进性能的主要因素，从而解释了直筒型推力器的推进性能的增长趋势随喷管长度增加而逐渐趋缓的原因。

针对动能杆侵彻目标靶的毁伤评估问题，从有限元角度出发，在数值模拟的基础上，提出了单根动能杆的毁伤指数计算模型; 以不同杆体角(从-60°到90°以30°递增)和速度角(从0°到75°以15°递增)对靶板进行侵彻仿真，得到了多种情况下动能杆的毁伤指数和分布规律。一般情况下，毁伤指数随速度角的增加而增大，但当速度角为30°或60°时，速度角和杆体角一致时毁伤指数最大，并针对此种情况进行了分析。将动能杆垂直侵彻靶板的仿真结果与经验公式的计算结果进行了对比，二者相差4.06%，证实该仿真方法是可行的。

20 L球型爆炸罐是用于测试粉尘爆炸特性参数的标准装置之一。粉尘颗粒在密闭空间内的运动规律，对于研究粉尘的最佳点火延迟时间段有重要的作用。基于计算流体力学理论，对20 L球型罐内的吹粉过程进行了数值模拟，监测了不同粒径的铝粉颗粒在20 L球型罐内的分散情况，对比了不同铝粉颗粒粒径在罐内的沉降时间。结果表明:粉尘沉降的时间段随粉尘粒径的增大而减小，颗粒大小超过一定尺寸时，铝粉将不能在密闭空间内均匀扩散。

目前还没有一种被广泛承认的理论能够解释高压过冷池沸腾换热，其机理尚不明确。为了揭示高压池内过冷核沸腾的物理传热机理，并获得气泡脱离频率与活化穴半径的函数关系，根据池内过冷核沸腾加热表面活化穴的分布，在统计方法的基础上，提出了高压池内过冷核沸腾的一个数学模型。从该模型中发现，池内过冷核沸腾热流密度是壁面过热度、液体过冷度、活化穴尺寸、流体的接触角以及流体物理特性的函数。对不同的过冷度，将模型预测的结果与实验数据进行了比较，两者吻合得极好, 从而证明了数学模型的可靠性。该解析模型更深刻地揭示了过冷池沸腾换热的物理机理，且没有增加新的经验常数。

在已知粒子速度的情况下，采用现有Lagrange分析方法求解动力学方程仍有不足。针对这一情况，将反解法和自洽检验法相结合，提出了基于最小二乘法的Lagrange反解法。该方法的理论精度能够实现应力沿路径线的M(M为迹线数)阶导数恒为零，并且能够满足自洽检验法。通过对一组混凝土的实验数据进行处理，并将处理结果与实验结果以及传统Lagrange反解法进行对比，比较结果表明，该方法不仅使得迹线函数能够很好地反应各物理量沿迹线的变化性态，而且还能够适当减小偶然误差。

由于弹丸对混凝土靶体侵彻机理的未知性及混凝土力学性能的复杂性，因此可将弹丸侵彻混凝土过程看作是一个灰色过程。介绍了弹丸侵彻混凝土靶体侵彻深度的灰色模拟与预测模型GM(1, n)的建立方法和过程，通过GM(1, n)模型可以实现对弹丸侵彻混凝土介质侵彻深度的模拟与预测。通过算例计算表明，此模型对模拟和预测弹丸侵彻混凝土的侵彻深度可行，且计算量较小。

通过建立一种简单的固体一维点阵定容热振动的物理力学模型，完全由力学方程推演出了Mie-Grüneisen形式的固体状态方程，并从力学本质上明确了热压力的物理意义是原子热振动时均值所造成的作用力偏载量。所得Grüneisen系数与频率的关系说明，真实三维晶体的Grüneisen系数与晶体结构相关。在简单立方晶体的情况下，获得了与Dugdale-MacDonald公式形式相同的Grüneisen系数-冷压微分关系式。研究结果证明，在状态方程构建方面，“物理力学”是一种非常有效的研究工具。

研究了高静压/热处理对不同品种黄桃罐头质构的影响。实验结果表明，不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉的硬度和汤汁黏度无显著影响，热处理使黄桃罐头果肉硬度显著下降，汤汁黏度显著上升，“森克林”品种黄桃罐头在高静压/热处理后硬度最高，质构最好。显微结构分析显示，不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉细胞的形态无显著影响，细胞基本保持原有形态；热处理使果肉细胞的形态发生了较大的变化，细胞变形且呈无规则形状，细胞间隙明显增大。高静压能使黄桃罐头保持良好的质构，品种适应性较热处理广泛。

实验研究了皱纹盘鲍的超高压脱壳工艺，评价了超高压脱壳对鲍鱼品质的影响。结果表明：超高压处理有利于鲍鱼的脱壳，200 MPa保压1 min和300 MPa不保压的超高压处理组与对照组(手工脱壳)相比，脱壳时间分别节约69%和72%，同时提高了鲍鱼的完整性，鲍鱼肉得率分别提高18%和16%；超高压脱壳处理后，鲍鱼菌落总数从2.2×10³ cfu/g减少至270~350 cfu/g，水分含量显著增大，pH值变化不显著(P > 0.05)；经超高压脱壳后，鲍鱼肉的亮度L^*显著增大，而红度a^*和黄度b^*较对照组降低，有效改善了鲍鱼的色泽；随着处理压强的增大和保压时间的延长，鲍鱼硬度增加，弹性下降。经综合评价，选择处理压强300 MPa、保压时间为零作为最佳超高压脱壳工艺参数。

采用高静压技术(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉，考察高静压力对糯玉米淀粉糊化及重结晶的影响。采用偏光显微镜及扫描电子显微镜观测处理后的淀粉颗粒的形态变化，激光粒度分析仪用于记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律；利用红外光谱技术分析可能发生的微观二级结构变化，结合X射线衍射曲线及DSC差热分析曲线，验证淀粉颗粒内部结构的变化。结果表明：300 MPa的高静压对淀粉具有压缩作用，使其粒度减小，结晶度提高，起始糊化温度、糊化焓值增加；450 MPa高静压处理后，淀粉的结晶结构几乎完全被破坏，糊化度达到95%，膨胀度为57.07%，并以此验证了HHP处理会导致淀粉颗粒发生有限膨胀；600 MPa高静压处理后，淀粉颗粒发生重结晶现象，表现为典型的多峰、宽峰DSC曲线，结晶度增加。综合本研究及其他研究成果，提出“3个发展阶段”的HHP对糯玉米淀粉颗粒微观结构变化的新机制，包括：颗粒被压缩、内部结晶结构解体及颗粒解体并重新排序阶段。