中文摘要：

近二十年来，国内外学者陆续发现冲击压缩下玻璃、陶瓷等脆性材料中存在破坏波（Failure wave）现象，目前研究主要集中在对其基本物理力学特征的实验积累上。本项目对冲击压缩下玻璃、陶瓷等脆性材料中破坏波产生的Hugoniot应力条件、破坏波传播控制方程、以及破坏层本构关系开展研究。从材料细观结构层次上明确了冲击压缩下破坏波产生、传播的物理力学机理。定义了多晶陶瓷材料的Hugoniot弹性极限对应于沿晶微裂纹向穿晶微裂纹的过渡，明确了破坏波产生的Hugoniot应力条件，提出破坏波的传播是冲击压缩作用下脆性材料细观缺陷与微裂纹扩展形成的，宏观力学行为表现为扩散过程而不是波动过程。进一步建立了基于脆性材料微裂纹扩展的破坏波扩散模型。提出了以微裂纹密度为基本变量的控制破坏波传播的扩散方程，建立了以微裂纹非弹性应变表达的破坏层本构方程，模型较好地描述了破坏波传播过程中表现出来的质点速度、纵向横向应力、体积应变等宏观力学特性。项目研究成果对穿甲力学、武器物理效应、工程结构冲击防护等方面的基础设计具有重要的指导意义和应用价值，对促进冲击动力学、材料学、物理学及其交叉学科的发展具有较大的推动作用。