综述了快速增压使熔体凝固以获取非晶等亚稳相的方法和研究进展。介绍了自行研制的快速增压装置，展示了制备单质硫的大块非晶材料、单质硒的块体密实纳米材料、两种镧系基合金玻璃的块体材料，以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、等规聚丙烯(iPP)大块高分子亚稳材料的实验结果，证明了快速压致凝固法是制备块体亚稳材料的一种普遍可行的方法。最近的实验结果表明：快速压致凝固法获得的块体亚稳材料尺寸不受热传导率的限制；在快速压致凝固过程中，存在形成亚稳相的临界压力和临界增压速率两个限制条件。

采用高温高压手段，以单质硼粉和铬粉为原料，在压力为6 GPa、温度为1 200 ℃的条件下成功制备出CrB₂化合物。利用X射线衍射仪、X射线能谱仪、硬度检测仪和扫描电子显微镜，对合成产物进行了物性表征。结果表明：合成的CrB₂固体为六方结构，空间群为P6/mmm，晶格常数a=0.297 nm，b=0.307 nm；合成样品的晶粒直径为5~40 μm，结晶质量良好。硬度测试结果显示，高温高压合成的CrB₂具有很高的硬度。对比实验条件和实验结果发现，温度和原料配比均影响CrB₂的合成，提高原料中硼的比例有助于目标产物CrB₂的形成。

电极化后的PZT 95/5铁电陶瓷能够在冲击波作用下快速去极化并释放束缚电荷，形成高功率的瞬态输出电能。对于垂直于极化方向的冲击波加载情况，通过将去极化过程中的铁电陶瓷等效为电流源、电容和电导的并联电路，综合考虑冲击波压力对波速和去极化相变过程的影响，以及冲击波前、后铁电陶瓷的介电常数和电导率变化，建立了描述冲击波垂向加载下PZT 95/5铁电陶瓷去极化和放电过程的模型，解析获得了铁电陶瓷的放电电流表述。在此模型基础上，开展了短路和电阻负载条件下PZT 95/5铁电陶瓷在冲击放电过程中的输出电流特征分析，并与相关实验结果进行了对比。结果表明：模型能较好地模拟实验观测的铁电陶瓷PZT 95/5的冲击放电过程，以及冲击波压力、负载电阻等对冲击放电输出电流的影响规律。

在假定单元内各组分同温同速的条件下，采用气体动理学格式(Gas-Kinetic Scheme，GKS)对空气/He和空气/R22圆柱界面不稳定性进行了数值计算，得到不同时刻的密度分布以及界面上特征位置的位移历史和平均速度。当激波穿过界面后，界面上特征位置的位移随时间逐渐增大，特征位置的平均速度与前人的实验结果和数值模拟结果吻合很好。对比结果表明，从微观气体运动角度出发的GKS方法对于界面不稳定性问题具有良好的模拟能力。

为有效地测试地质聚合物混凝土的冲击力学特性，以矿渣、粉煤灰为原材料，制备了高流态的C30地质聚合物混凝土，探索了此类混凝土的霍普金森压杆(SHPB)实验技术参数的控制规律，得到了射弹速度、整形器直径与最佳近似恒应变率之间的关系。结果表明：波形整形技术消除了波形振荡现象，有效地降低了弥散效应；整形后应力波形的前沿升时远远高于传统矩形波的前沿升时，保证了应力的均匀性；通过组合控制射弹速度和整形器直径，实现了恒应变率加载。

低阻抗脆性材料的动力学性能日益受到人们的关注，但是由于其破坏应变小，透射信号弱，传统的Hopkinson杆测试技术往往难以获得准确的测量结果。为此，提出了一种适用于Hopkinson杆动态力学性能测试的新实验方法，即将激光微位移测量技术应用到入射杆和透射杆的端面速度测量中，实现了Hopkinson杆中试样应力-应变关系的直接测量。通过实验和数值模拟，验证了该方法的有效性。

若测试系统的带宽不能完全覆盖冲击波信号的有效带宽，就会存在较大的动态误差。根据冲击波测试系统的激波管动态校准实验数据，建立了冲击波测试系统动态数学模型，设计了动态校正数字滤波器。仿真结果表明，动态校正滤波器明显提高了系统动态响应的快速性，展宽了工作频带。实弹测试结果显示，校正滤波器能提高冲击波测试的精度和可靠性。该方法能有效消除动态误差，提高测试数据的准确性。

为快速预估任意配比的多元混合炸药爆轰产物的JWL(Jones-Wilkins-Lee)参数，提出了快速确定多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀规律的理论方法，即在给定各组分爆轰产物JWL参数的前提下，根据能量守恒定律，采用Gurney模型，确定圆筒试验中多元混合炸药爆轰驱动圆筒膨胀距离随时间变化的曲线。同时，利用能量守恒原理以及经典爆轰理论中通过常γ状态方程得到的爆速、爆压和爆热之间的关系式，提出了确定多元混合炸药爆速和爆压的方法。采用该理论方法，分别计算了多元混合炸药PBXC03和PBXC10爆轰驱动圆筒膨胀规律及爆速和爆压，计算结果与前人的实验结果符合较好，验证了该理论方法的可行性和有效性。

为了研究TNT炸药的后燃反应，采用水下爆炸实验方法和一种增强炸药后燃反应的实验装置，对TNT炸药的能量输出结构进行了研究，计算得到了不同气体氛围下的后燃反应能量。采用Miller能量释放模型，对后燃反应实验结果进行了数值模拟。结果表明：在实验装置中充入空气或氧气，可明显增强TNT炸药的后燃反应能量输出，实测的后燃反应能量随着氧含量的增加而增大，在实验研究范围内后燃反应能量的最大值达到4.90 kJ/g，但并没有达到后燃反应能量的理论最大值；冲击波压力时程曲线的数值模拟结果与实验结果基本一致，证明了Miller能量释放模型的可行性。

爆炸水雾灭火是一种高效、快捷的新型灭火方式。为了研究爆炸水雾与油火的作用过程，采用CCD摄像机、微细热电偶、红外测温仪3种测试手段，获得了爆炸水雾与油火作用的图像以及灭火过程中温度的变化情况。实验结果表明：爆炸水雾在冲击油面后温度发生了突降，温度突降时间与CCD记录的水雾扑灭明火的时间一致；当水袋位于油盘正上方1.0 m、炸药量为2.02 g、水量为3 kg时，灭火持续时间约为200 ms；微细热电偶能够较准确地反映爆炸水雾灭火过程的温度变化，而红外测温仪可作为辅助测温手段定性分析灭火过程中的温度变化。

为研究粉末材料的颗粒尺寸及其分布对粉末药型罩特性的影响，以W、Cu粉末为药型罩的主体材料，添加少量Bi粉以增加其流动性，在配比一定的条件下，通过改变各组分的颗粒尺寸，制备了3种药型罩。利用扫描电子显微镜，观察了W、Cu粉末的颗粒形貌，发现W粉的颗粒形状为规则的结晶体，而Cu粉颗粒的形状不规则。对3种药型罩进行了微观结构观察、密度测定、维氏硬度测定以及破甲威力实验。结果表明：在粉末材料特性和配比一定的条件下，减小颗粒尺寸可有效提高粉末药型罩的致密性、密度和破甲威力，但对维氏硬度的影响不明显。

国内外对大法线角下的射流侵彻问题缺乏系统研究。为此，对比分析了Tate模型、Rosenberg模型和可压缩流体力学模型3种跳弹模型，并对大法线角下射流侵彻装甲钢和铝靶进行了实验研究。理论分析表明，可压缩流体力学模型能更准确地预测跳弹角。实验结果显示：大法线角下射流的侵彻深度随法线角的增大而减小，射流的垂直侵彻深度仅为正侵彻深度的10%左右；射流头部速度为6 800 m/s时，603装甲钢的跳弹角在6°~7°之间，铝的跳弹角在5°~6°之间。

运用LS-DYNA动力学分析软件，对具有不同橡胶夹层厚度的陶瓷/橡胶/钢复合靶在30°和60°倾角下的射流侵彻情况进行了数值模拟。采用聚能装药基准弹，进行了剩余穿深实验，研究了射流侵彻陶瓷/橡胶/钢复合靶后射流速度、靶板变形和剩余穿深，分析了倾角和橡胶夹层厚度对复合靶抗射流侵彻性能的影响机理。结果表明：射流侵彻陶瓷/橡胶/钢复合靶的性能受倾角的影响很大，尤其是在大倾角下影响更为显著；橡胶夹层对射流侵彻性能有一定的影响，但其厚度的变化对射流侵彻性能的影响很小。

针对平头弹丸穿透固支圆形金属薄靶问题, 对Wen-Jones模型进行了推广应用。根据前人的研究成果, 提出了等效应变失效准则, 以预测金属薄靶的穿透。与实验数据的对比表明, 新模型的预测结果与有关低碳钢和铝合金的实验结果相吻合。尽管新模型与Wen-Jones模型采用的破坏准则不同, 但是两者的预测结果相近。分析发现, 当靶板材料的延性足够大时, Wen-Jones模型可看作是新模型的一种特殊情况。

磁驱动准等熵加载和超高速飞片发射是一种全新的冲击动力学和高能量密度物理实验加载技术。利用三维磁流体动力学软件，模拟了磁驱动飞片的物理过程，计算得到的飞片自由面速度与实验结果符合较好。通过计算飞片横断面的温度、密度和磁场分布，得到了加载过程中磁扩散速度和飞片的剩余厚度。飞片加载过程中飞片边缘的卷曲变形严重，分析认为是由电流和磁场分布的不均匀导致飞片边侧受斜上方较大的加载力所致，并且电流分布的不均匀是主要因素。实验设计时，可利用极板构型的变化调节加载面的电流分布，从而提高飞片的平面性，减小边侧的卷曲变形。

采用Gurney理论，建立了激光作用复合膜体驱动飞片的理论计算模型。通过修正膜体材料的激光能量吸收系数，对激光作用复合膜体结构形成的飞片速度进行计算，分析了膜体材料和结构组成对飞片速度的影响，确定了形成高速飞片的复合膜体结构。进行了强激光作用复合膜体驱动飞片实验，采用压电薄膜测量了飞片到达不同距离的时间，计算得到飞片的速度和加速度。结果表明：不同激光能量作用下复合膜体飞片的加速特征基本相似，激光能量的变化对飞片加速时间的影响较小，飞片速度随着光爆层厚度的增加呈先增大后减小的趋势；对应于不同的激光能量，光爆层存在最优能量吸收厚度。

在现有的超高压对蛋白质影响研究的基础上，详细地总结了超高压对蛋白质的分子体积、非共价键和分子结构的影响。在超高压作用下，蛋白质的分子体积被压缩变小；压力通过改变蛋白质分子的氢键、离子键、水合作用和疏水相互作用来影响蛋白质结构；低于800 MPa的压力会造成蛋白质分子的二级、三级和四级结构的改变，其中四级结构对压力最敏感，三级结构次之，二级结构的改变较小；高于8 GPa的压力会影响蛋白质分子的一级结构。

为分析冲击加载对植物种子萌发率的影响，利用轻气炮加载装置，对2种典型植物种子(苜蓿草种子和萝卜种子)进行飞片撞击实验。采用非显性有限元分析软件ANSYS AUTODYN，模拟盖板的变形以及冲击波在凹槽内的传播。通过测定实验后收集到的植物种子的萌发率，得到苜蓿草种子和萝卜种子的萌发率随峰值压力变化的关系。在385 MPa的峰值压力作用下，苜蓿草种子和萝卜种子的相对萌发率分别降为65.4%和6.1%。分析表明，实验中的种子破损是影响萌发率的次要原因。