冲击载荷下脆性材料基于细观缺陷扩展的破坏波模型研究

近十年来，国内外学者陆续发现冲击压缩下多种玻璃、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，迄今仍缺乏理论模型能够准确解释破坏波产生、传播及其与材料相互作用的物理力学机理。本项目拟从玻璃、多晶陶瓷非均匀性细观缺陷统计分析出发，研究冲击载荷下细观缺陷界面力分布特征，从细观缺陷界面内力角度分析破坏波产生的Hugoniot应力条件，建立以表征细观缺陷扩展的非弹性体积应变为变量的破坏波控制方程和破坏层本构关系，进一步探讨破坏波阵面前后材料的物理力学性质、破坏波传播及其与弹性前驱波、破坏层相互作用的动力学过程。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，同时对促进冲击动力学、材料学、物理学及其交叉学科的发展具有有较大的推动作用。