铂族金属氮化物是一类新型超不可压缩超硬材料，通常借助激光加热金刚石压砧（laser-heated diamond anvil cell，LHDAC）技术，通过单质元素化合反应法（A+B=AB）在高温高压下（2000 K、高于45 GPa）合成，探索有效降低合成压力的非常规化学合成方法对于开发和利用铂族金属（platinum-group metals，PGM）氮化物具有重要意义。以Fe₂O₃/Co₂O₃、h-BN、Os粉为反应前驱体，在大腔体压机提供的高温高压（1800～2100 K、15 GPa）条件下，首次通过新型高压偶联（high-pressure coupling，HPC）反应合成了OsN_x（0.16≤x≤0.38）。HPC反应合成出的金属块状产物一般为OsN_x与铁基氮化物复合的块体合金，利用微区X射线衍射、扫描电子显微镜对块状合金产物进行物相和结构表征，结果显示，HPC反应可以在远低于高压单质元素化合反应所需50 GPa压力阈值的条件下合成理论预测的六方OsN₂结构的OsN_x（空间群为P6₃/mmc），N原子在Os晶体内部分占据晶格的间隙位。HPC反应能够有效降低金属Os氮化的能量势垒，形成非化学计量比的OsN_x化合物，为在低压条件下制备铂族金属氮化物块体材料开辟了一条新的合成途径。

采用粒子群优化算法和第一性原理计算方法，系统地研究了高压下三元氢化物LuThH₁₀的晶体结构、电子性质和超导性能，发现了LuThH₁₀的热力学稳定的C2/m相和Cmmm相。谱函数和电声耦合计算结果表明：在200 GPa下，LuThH₁₀的C2/m相和Cmmm相的超导转变温度分别为65.8和70.7 K；在300 GPa下，C2/m相的超导转变温度为60.0 K。进一步研究表明，氢原子在LuThH₁₀的超导中起关键作用，高频氢原子的振动有助于提高超导转变温度。

利用反向Taylor杆撞击实验和数值模拟方法研究了30CrMnSiNi2A钢在高应变率冲击下的动态特性。首先，在Taylor杆冲击实验的基础上，采用Johnson-Cook本构模型和失效模型，对30CrMnSiNi2A钢的反向Taylor杆撞击进行了数值模拟，并将数值模拟结果与实验得到的杆件自由面速度曲线进行对比验证，两者吻合良好。然后，研究了不同长径比的30CrMnSiNi2A钢杆件对反向Taylor杆撞击实验中任意反射面激光干涉测速技术（velocity interferometer system for any reflector，VISAR）测试结果的影响，得到了适用于VISAR测试的Taylor杆长径比范围。最后，运用应力三轴度及损伤度分析了Taylor杆的断裂破坏机理和变形模式，得到了镦粗、蘑菇状变形、花瓣状开裂3种变形模式，并分析了杆件断裂破坏的原因。结果表明：Taylor杆撞击端中心破坏是由于材料受压引起，而撞击端边缘开裂是由于材料处于拉伸状态造成的，且断裂先从边缘开始。

碳纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced plastic, CFRP）包裹是一种极具吸引力的煤柱加固技术。三向受压煤柱因侧向膨胀受限，其抗压强度明显高于单轴受压煤柱，在巷道中CFRP加固预留煤柱比未加固煤柱更具优势。为此，设计了不同CFRP层数和净间距比的煤圆柱试样，通过单轴压缩试验，测定了各试样的应力-应变曲线、峰值强度、极限应变等力学参数，深入探讨了CFRP约束对煤圆柱力学行为的影响，以及不同参数下煤圆柱的破坏模式。结果表明，CFRP条带约束煤圆柱和CFRP全约束煤圆柱表现出相似的力学特性。CFRP条带约束煤圆柱在单轴压缩下表现出显著的强化效果，随着净间距比的减小和CFRP层数的增加，煤圆柱的峰值强度和抗变形能力均显著增强。同时，CFRP的约束作用能够有效抑制煤圆柱的横向膨胀，改变其破坏模式，延缓破坏的发生。此外，基于Richart模型和Hoek-Brown模型，利用试验数据进行修正和对比分析，得到了CFRP条带约束煤圆柱的Richart修正强度模型。

当前，基于塑性变形的冲击波压力测试研究往往忽视了超压峰值与冲量对金属薄板的共同作用，导致构建的模型应用范围受限。针对上述问题，开展了不同厚度和直径的3种典型金属圆板在不同冲击载荷作用下的数值模拟分析，揭示了圆板变形量与超压、冲量、直径及厚度的正负相关性。综合考虑超压与冲量共同作用对薄板变形的影响，使用量纲分析方法建立了“圆板变形挠度-超压/冲量”关系模型。试验数据表明，模型的平均误差为4.84%，满足爆炸场测试精度要求，可用于实际冲击波测试。研究成果可为高能战斗部冲击波毁伤威力测试评估提供测试手段及数据支撑。

利用先前提出的统一框架内平头弹穿透有限金属靶板的理论模型，对平头弹撞击下Weldox 460E钢板的穿透问题进行了研究。该模型包含一个无量纲半经验方程，考虑了整体变形吸能随撞击速度的变化，由此讨论了Weldox 460E钢板的能量吸收机理，解释了“平台”现象（随着板厚的增大，弹道极限的提高有限），并将Weldox 460E钢板结果与先前研究的2024-T351铝板结果进行了对比。结果表明：模型预测的Weldox 460E钢板在平头弹撞击下的整体变形与撞击速度之间的关系、弹道极限、残余速度以及破坏模式临界转化条件等均与实验结果吻合得很好；模型也能很好地预测中厚板范围内的“平台”现象。与2024-T351铝板相比，被平头弹贯穿的Weldox 460E钢板的压入吸能在总吸能中的占比明显更大，这是两种靶板材料的不同特性所导致的。

Riedel-Hiermaier-Thoma（RHT）本构模型被广泛应用于爆炸冲击、侵彻等问题的数值模拟和分析，而模拟结果的准确性在很大程度上取决于模型参数取值。为完成不同岩石RHT模型参数的敏感性分析及参数确定，利用LS-DYNA软件开展单一因素变化下弹体侵彻靶体及分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar，SHPB）冲击模拟试验，分析参数取值变化对模拟结果的影响，进而通过正交试验分析，确定参数的交互效应。结果表明：不同工况条件下，模型参数的敏感性排序存在差异，确定了Lode角相关系数、拉伸屈服面参数、参考压缩应变率、参考拉伸应变率、失效压缩应变率及失效拉伸应变率对SHPB冲击曲线弹性阶段、线性强化阶段及损伤软化阶段的影响。利用SHPB冲击正交试验验证了6个参数间无显著交互作用，单因素敏感性分析结果有效，通过量化分析得到了花岗岩、红砂岩及大理岩RHT模型中6个参数的最优取值。研究结果可为岩石类RHT模型参数的敏感性分析及确定提供参考。

蜂窝芯层具有轻质、比刚度高、比强度高和比吸能高等优点。将纤维混凝土板、蜂窝芯层、铝合金板组合设计一种新型变电站装配式墙板结构，对其进行爆炸冲击实验，研究不同炸药药量、蜂窝孔径下结构的动力学响应。基于实验建立相应的有限元模型，数值模拟结果与实验吻合较好。通过改变炸药量和蜂窝芯层配置，详细分析了结构变形失效演化过程、后面板中点挠度、能量分配特性。结果表明：结构主要呈现前面板凹陷、后面板凸起的变形模式；纤维水泥前面板边界处发生了剪切破坏，同时蜂窝芯层被压缩，导致整体变形，随后前面板与蜂窝芯层分离，后面板中心处以及对角线处出现裂纹，并且随着结构继续响应，裂纹不断扩展，芯层压缩量也同时增加。减小蜂窝芯层孔径能够有效降低后面板的挠度。装药距离为300 mm，药量为300、500和700 g时，小孔径蜂窝结构后面板中点的挠度相较于大孔径蜂窝结构分别降低了18.5%、17.1%和18.1%，小孔径蜂窝结构的吸能比大孔径蜂窝结构分别增大了7.8%、6.7%和2.2%，小孔径蜂窝结构具有较好的抗冲击性能。爆炸载荷下，纤维混凝土前面板的吸收能量最大，占50%以上；蜂窝芯层的能量吸收次之，占比为45%左右；纤维混凝土后面板的吸能较少，在5%以内。

为研究爆炸冲击作用对电子雷管引火药头损伤及发火时间的影响，制备了硫氰酸铅系引火药剂，并对其进行微观结构观测，对蘸药的引火药头样品进行发火电压测定以检验其质量。通过水下爆炸测试方法对无基础装药的雷管进行冲击，拆解冲击后的雷管，观察引火药头的损伤情况，并利用高速纹影系统对无明显损伤的引火药头进行发火试验。结果表明：无防护型、热缩型、硅胶型引火药头抗冲击的极限压力分别为98.22、117.12、156.27 MPa，3种防护型引火药头在高于极限压力时均会出现不同程度的损伤。在0.38和0.50 mm 2种管壳壁厚下，3种防护型引火药头的拒爆率均呈现随冲击强度降低而变小的趋势，其中，硅胶型引火药头的防护效果优于热缩型，无防护型引火药头的效果最差。在98.22 MPa下，无防护型引火药头因高压气体使药头碎片飞散，导致用于发火的药剂质量减少，发火剧烈程度减弱，最终导致发火时间明显缩短。热缩型引火药头在117.12 MPa下的发火时间较未冲击下增加8.30%，可能影响电子雷管的延期精度。硅胶型引火药头在156.27 MPa下的发火时间几乎不受影响。