为了研究损伤对2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸炸药点火后反应增长的影响，获取反应增长过程特性参数，对预置了不同损伤的五组样品开展了点火后反应增长的试验研究。结果表明，DNAN基熔铸炸药点火后反应增长过程主要包括点火、缓慢反应和快速反应等阶段。试验中样品点火延滞时间随着损伤的增加而减少，受挤压形成1.26%损伤的样品除外。5组样品点火延滞时间均值为1.140ms。缓慢反应持续时间随着损伤程度的增加不断减少直至为0，损伤的出现加速了反应增长的进程。在快速反应阶段，反应持续时间和容器内最大压力均随着损伤程度的增加而减少。最大压力变化率随着损伤程度的增加先变大而后减小，但均大于没有损伤的样品。在受高温刺激具有0.44%损伤程度的样品中，最大压力变化率为13.67MPa/ms。

为探究DNAN基熔铸炸药点火反应特性及反应烈度，开展了不同约束条件下DNAN基熔铸炸药单端点火试验及爆轰试验。结果表明，DNAN基熔铸炸药在4 mm和10 mm壁厚的点火试验中仅发生燃烧反应，在20 mm，30 mm，40 mm，50 mm壁厚条件下发生爆炸反应但未实现燃烧到爆轰的转变。根据爆炸相似律，在20 mm ，30 mm，40 mm壁厚条件下，DNAN基熔铸炸药发生反应的等效反应药量随约束条件的增强而增大，等效反应药量与原药柱质量比从23.9%增大为34.8%、77.3%。当壁厚增加到50 mm，约束条件对炸药反应增强作用有限，等效反应药量与原药柱质量比增加到78.7%。

为提高现场混装乳化炸药的性能，在其中加入质量分数分别为0%、3%、6%、9%、12%、15%的多孔粒状硝酸铵，制备6组炸药样品。通过扫描电镜分析了多孔粒状硝酸铵的微观形貌结构，使用B-W法计算了炸药的爆热、爆速，测试了炸药样品的黏度、密度与爆速，并将该炸药在金堆城钼矿进行工程应用。结果表明，炸药的黏度随着多孔粒状硝酸铵质量分数增加而上升，在质量分数为0%至12%时，黏度为1.75×10⁵ mPa·s至2.97×10⁵ mPa·s，满足泵送要求；理论爆热由2382.95kJ·kg^-1上升至2790.89kJ·kg^-1；理论爆速由4229m·s^-1上升至4683m·s^-1；实际爆速受装药密度影响，先由4198m·s^-1上升至5294m·s^-1，后下降至4578m·s^-1。当多孔粒状硝酸铵质量分数为9%时，炸药实际爆速达到最高，应用于矿山爆破中，爆后岩石块度下降，矿石粉矿率由30%增加到45%。

铝基含氟铝热剂以含氟材料作为氧化剂，具有高反应活性、高放热量、高产气量等性能特点，成为近年来蓬勃发展起来的一类新型含能材料。对该材料体系反应机理的认识是优化设计材料性能的重要前提。本文从氟源材料的物理化学性质出发，对近年来铝基含氟铝热体系的反应机理进行综述，结合实验推断与微观模拟分析，将研究成果按照材料反应阶段顺序有机联系，给出了各类铝基含氟铝热剂的化学反应方程式，并阐述了反应机理与性能、实验因素间的关系。最后，提出了现阶段研究中存在的不足，并对未来的研究趋势进行了展望。

铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）材料的预点火反应是Al表面氧化层（Al₂O₃）和PTFE热分解产物之间的反应。为深入了解预点火反应，采用超声混合法制备了Al₂O₃/PTFE复合材料，对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征，分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明，Al₂O₃能延迟PTFE熔化的起始温度；Al₂O₃和PTFE的粒径越小，Al₂O₃/PTFE材料越容易发生反应，放热量越大；小粒径的Al₂O₃能延迟AlF₃生成反应的起始温度，提前AlF₃晶型转变的起始温度，从而提高反应的集中放热量；α-Al₂O₃/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al₂O₃/PTFE和无定形Al₂O₃/PTFE；Al₂O₃/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征，反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高。计算得到Al₂O₃/PTFE主反应的表观活化能为45.0 kJ/mol。

为了优化3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱（DAAF）的形貌和粒径，采用微流控技术进行调控，以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，去离子水为非溶剂制备精细DAAF，研究了炸药浓度和溶剂-非溶剂流速比对DAAF形貌和粒径的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、Zeta电位分析仪、X射线粉末衍射仪（XRD）、差式扫描量热法（DSC）、热重分析（TG）、BAM落锤撞击感度仪和BAM摩擦感度仪对DAAF产品进行形貌、粒度、晶体结构、热性能和机械感度表征。结果表明：细化之后的DAAF晶体结构未发生改变，与原料晶型保持一致。其浓度为10 g/L时，可以制备出“爆米花状”的球形DAAF，粒径分布在1.47～8.22 μm；浓度为30g/L能够制备出0.69～2.99 μm的多面长棒状DAAF；浓度为50 g/L时可获得尺寸小、粒度分布集中（80～460 nm）的纳米级DAAF。相比于原料，细化的DAAF热分解温度减小；细化前后DAAF的机械感度保持一致。

针对典型季铵盐和金刚烷衍生物两种高效降速剂，研究了作用位点对丁羟四组元推进剂燃烧性能的影响规律。将引入核壳结构铝基复合Al@HMX和AP@Al，使降速剂分别作用于HMX内部和AP表面。结果表明，降速剂导致推进剂爆热降低，而Al@HMX复合颗粒使推进剂爆热值增加了338 J/g。点火延迟测试结果表明，降速剂能够抑制APMX热分解AlO辐射峰值前维持低强度“平台段”；而Al@HMX后推进剂点火延迟时间比配方减小49.4%。在10~20 MPa范围内两种降速剂均能有效降低推进剂燃速，在此基础上采用Al@HMX可使含季铵盐推进剂20 MPa下燃速降低7.1 mm/s（38.4%），压强指数降低至0.25；当降速剂作用于AP表面时，含1%季铵盐推进剂20 MPa下燃速可降低5.0 mm/s（27.3%）。

为了获得Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物的热分解反应特性，本文以环己烷为分散剂，采用超声混合工艺制备了Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物。通过差示扫描量热法（DSC）对其热性能、热分解反应动力学进行了研究，并对纳米铝热剂Al/Fe₂O₃对RDX的热催化反应机理进行了探讨。结果表明，Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物的起始热反应温度大于200℃，具有良好的热安定性。在Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物的热分解过程中，纳米Fe₂O₃对RDX的热催化分解作用大幅降低了RDX的分解反应活化能，导致其热分解反应温度降低。与原料RDX热分解相比，Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物中RDX的分解活化能降低了41.63kJ/mol。多孔高比表面积的纳米Fe₂O₃与RDX中N-NO₂键的硝基N形成配位络合物，导致RDX中N-NO₂的断裂，加速了RDX的分解，对Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物的热分解反应起着促进作用。这为Al/Fe₂O₃-RDX纳米复合物应用于绿色起爆药领域在理论上奠定了基础。

为了获得较为精确的动力学模型描述RDX驱酸洗涤过程，基于6种典型脱附动力学模型与9种典型扩散模型，结合驱酸洗涤试验数据，采用共享参数模式下非线性拟合方法进行了RDX驱酸洗涤的动力学研究。结果表明，H-S分数阶脱附模型能够较为准确地描述RDX驱酸洗涤过程，其拟合相关系数均在0.998以上、拟合决定系数均在0.993以上；磁力搅拌清洗与超声波清洗的脱附活化能分别为20.05 kJ·mol^-1、21.42 kJ·mol^-1，指前因子分别为32.070 min^-1、329.516 min^-1，脱附时间指数分别为1.4682、0.9856，脱附模型常数分别为1.2984、1.0545；与磁力搅拌清洗相比，超声波清洗能够较大幅度提高黑索今表面吸附的酸脱除速率，且随着洗涤温度的升高，驱酸洗涤过程的速率控制步骤逐渐由脱附为主的综合过程逐步转化为酸的扩散过程。

针对含能材料燃烧机理深入认知及燃烧性能调节需求，高时空分辨率的微观光学诊断技术不断应用到该领域研究。含能材料燃烧具有高温高压，且伴随大量气体释热等区别于常规液体或固体燃料的特点，对于其燃烧诊断方法提出了更具体的要求。本文从不同光学原理出发综述了激光诱导荧光、相干反斯托克斯拉曼散射、粒子成像测速、可调谐半导体激光吸收光谱等光学诊断技术测试原理及含能材料燃烧测试应用进展；分析了各方法的适用性、测量对象及优缺点；展望了微观燃烧产物、火焰温度、燃烧流场速度和火焰结构等测试技术的发展前景；指出了今后的工作应向多诊断方法相结合，发展多维度测量，从而获取更丰富多维的微观数据信息，附参考文献102篇。

为降低六硝基‌六氮杂异伍兹烷(CL-20)的机械感度，提高此炸药的综合性能，本研究采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为改性剂，对CL-20表面进行改性，以氧化石墨烯(GO)为包覆材料，利用静电自组装的方法对改性的CL-20炸药进行表面包覆，制备得到CL-20@GO核壳复合炸药。采用水接触角测试，差示扫描量热法(DSC)，扫描电子显微镜(SEM)，X射线光电子能谱(XPS)等方法对制备的样品进行表征，通过复合材料的微观分析，包覆前后样品的热性能以及机械感度测试对比分析。结果表明：经5% APS溶液改性的CL-20的亲水性效果最佳，即成功引入氨基基团；与原始材料CL-20相比，CL-20@GO复合炸药的活化能提高了63.0 kJ·mol-1；其撞击感度H50从13.0 cm上升到23.5 cm摩擦感度下降到24%可见使用静电自组装的GO涂层可以明显降低CL-20感度。

针对传统浇注成型与直写式3D打印对固体推进剂药浆工艺性能要求相冲突问题，采用添加少量定型助剂（YJ）的方法对某型号丁羟三组元推进剂配方进行改性，以实现小型药柱的3D打印。为探究YJ对推进剂性能的影响，对改性前后推进剂的工艺性能、力学性能、燃烧性能和能量性能进行对比分析。结果表明，改性后的推进剂药浆具备可控挤出和室温堆积的流变特性；YJ的加入降低了推进剂的最大抗拉强度，同时对其断裂伸长率有明显改善；此外，实验及理论计算表明YJ对推进剂的燃烧性能和能量性能影响甚微。因此，定型助剂(YJ)的加入不仅使药浆满足3D打印要求，而且对原始推进剂的整体性能没有显著负面影响。

为了研究高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波传播特性，利用AUTODYN有限元软件，研究了不同海拔高度及其解耦对应的低温条件和低压条件对运动装药爆炸冲击波超压场的影响规律，建立了预测低温环境和低压环境下运动装药爆炸冲击波超压的理论计算模型，并通过试验数据和数值模拟进行了对比验证。结果表明，该计算模型可以有效预测不同低温、低压以及低温和低压耦合的高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波超压。运动装药爆炸冲击波超压峰值（冲击波作用范围）随海拔高度的升高而减小（增大），其中随环境压力的降低而减小（增大），随环境温度的降低略有增大（减小）。不同海拔高度下装药运动速度引起的冲击波超压增大系数变化规律与解耦对应的低压条件影响规律基本相似。高海拔环境对运动装药爆炸冲击波的作用范围及超压的影响主要取决于低压条件，低温条件的影响程度较小。

为了改善AP的热分解性能，本文基于PEI本征的正电荷和氨基基团，在与负电荷AP发生静电自组装包覆的同时，吸附铜金属催化剂于AP表面，制备了AP/PEI/Cu(ClO4)2包覆样品，并通过热分析技术研究了其热分解行为。结果表明，与原料AP相比，AP/PEI/Cu(ClO4)2包覆样品的高温分解峰温降低了94.2 ℃，表观放热增加512.91 J·g-1，证实PEI/Cu(ClO4)2对AP的热分解具有良好的催化效果。进一步的，通过SEM、XPS、XRD、IR、ICP-OES和Zeta电位等测试手段对AP/PEI/Cu(ClO4)2包覆样品的形貌与结构进行了表征，证实PEI的加入能增强金属催化剂和AP的界面作用，使得催化剂更为均匀的分布于AP表面，从而促使金属催化剂更好地发挥热分解催化作用。

以2, 4, 6-三硝基苯酚(TNP)为原料，经氨基化和配位反应合成了一种TATB类似物3, 5-二氨基苦味酸(DAP)及其钠盐(SDAP)。采用X-射线单晶衍射、红外光谱等对其进行结构表征；通过同步热分析仪(TG-DSC)对其热稳定性进行研究；测试了其机械感度，并运用Gaussian 09程序和Kamlet-Jacobs方程计算其爆轰参数。结果表明，DAP属于正交晶系，P2₁空间群，晶体密度为1.88 g/cm³，初始化学分解温度为265 ℃；理论爆速为8527 m/s，理论爆压为33.1 GPa；SDAP属于三斜晶系，P₁空间群，晶体密度为1.94 g/cm³，初始化学分解温度达到314 ℃；理论爆速为8332m/s，理论爆压为32.1GPa，与1, 3, 5-三氨基-2, 4, 6-三硝基苯(TATB)相当。基于两者具有典型的层状分子排列方式，实测机械感度均明显低于TNP。DAP和SDAP都展现出良好的热稳定性和安全性。

通过旋转流变仪分别对两种典型丁羟推进剂低燃速、中等燃速料浆进行了黏度、屈服应力、触变环测试，利用流变仪与红外光谱仪联用技术获得了两种料浆流变性能-时间曲线及不同固化时间的红外谱图，用动态热机械分析仪和电子材料试验机考察了固化后的动、静态力学性能。探讨了推进剂料浆的工艺性能、固化过程及力学性能的影响机理。结果发现：相比低燃速推进剂，中等燃速推进剂料浆起始黏度较高且表现出明显的触变性。低燃速推进剂固化初期反应速度较快，凝胶点靠前；料浆固化后，动态力学温度谱方面，低燃速推进剂 α 转变峰温（玻璃化转变温度）较低，β 转变峰温较高；静态力学性能方面，低燃速推进剂单向拉伸性能明显优于中等燃速推进剂。

3D打印技术对于铝基含能材料的生产制造、实际应用都有着极其重要的价值。本文论述了3D打印技术在铝基含能材料性能调控方面的应用，分别讨论了3D打印墨水优化和利用3D打印技术优化成型材料的微结构两个方面对含能材料燃速、力学特性等方面的影响。研究发现，在墨水中添加含氟聚合物或可解链聚合物会显著影响铝粉燃烧的初始反应路径，调节其点火、燃烧特性。此外，作为粘合剂在含能材料应用中能够快速释放大量气体产物，抑制铝粉的团聚，是未来粘合剂选择的一种新路径。3D打印含能材料的微结构优化主要利用改变含能材料空间结构、分布梯度和组分的特定结构等方法，提高材料燃烧效率。从目前已有成果和发展趋势来看，墨水优化与微结构优化相结合将是含能材料制备工艺的未来发展方向。

为提高丁羟四组元和CL-20/GAP推进剂的力学性能，解决新的推进剂填料基体界面“脱湿”问题，设计合成新型Schiff碱键合剂，采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜及万能材料拉伸机等对键合剂的键合效果和推进剂的力学性能进行了表征。结果表明，合成的新型Schiff碱键合剂包含键合剂必备官能团且在AP表面存在明显键合，新型Schiff碱键合剂有望取代有毒MAPO，可明显提高丁羟四组元推进剂力学性能，使丁羟四组元推进剂常温强度达到0.7MPa，常温伸长率大于55%，高温伸长率大于50%，低温伸长率大于60%，并可以明显改善丁羟四组元推进剂的工艺性能。同时，在CL-20/GAP推进剂中，新型Schiff碱键合剂可同时提高推进剂强度和伸长率。

针对带隔板复合装药爆轰波控制问题，利用LS-DYNA软件仿真研究了不同隔板参数及复合装药结构参数对爆轰波传播及作用过程的影响，结合X光成像试验验证并通过仿真研究了双层药型罩在不同装药结构参数下的成型规律。研究结果表明，随着隔板厚度及复合装药高度的增加，复合装药爆轰波由球面波向V形波转化，使得双层药型罩从包覆式侵彻体向杆式侵彻体转换；其中侵彻体的头部速度和长径比与隔板厚度、装药高度、炸药性能呈正相关，与隔板半径、隔板底部距起爆中心位置、内外层炸药直径比呈负相关，当隔板厚度为0.114~0.142倍装药口径，隔板半径为0.400~0.429倍装药口径，隔板底部距起爆中心位置为0.100~0.129倍装药口径，复合装药高度为0.971~1.257倍装药口径，内外层炸药直径比为0.77-0.83时杆式侵彻体成型较好，为新型破甲战斗部设计提供参考。

为了寻求一种新型高氮含能材料，本文以2,3-二氨基-2-丁烯二腈(DAMN)原料，经过氧化缩合，叠氮反应二步法合成了2,3,5,6-四（1H-四唑-5-基）吡嗪(H4TTP)；通过薄层色谱、傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振、质谱、元素分析对H4TTP进行了表征。在原工艺基础上，本研究以添加稳定剂四丁基溴化铵（TBAB）、改变最终酸度值的方法对原工艺进行工艺改进，在单因素试验基础上，以H4TTP的得率为响应值，用响应面法优化其反应条件，研究了反应温度、反应时间、吡嗪四腈（TCP）与叠氮化钠（NaN3）的摩尔比3个因素对叠氮反应的影响，建立了H4TTP的得率与3个相关因素的回归方程。试验结果表明：该二次方程得到了高度拟合，叠氮反应较佳工艺条件为：以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，TBAB为稳定剂，2,3,5,6-吡嗪四腈（TCP）与叠氮化钠的摩尔比为1:4.4，反应温度124 ℃，反应时间42 h，H4TTP的得率为89.73 % ，与模型预测值90.61 %基本相符，进一步验证了所选模型的合理性；与原工艺相比，工艺优化后的目标产物H4TTP得率提高7%左右。

分子动力学模拟可深入探究推进剂体系微观物理化学机制，是研究其复杂燃烧过程的重要工具。分子动力学模拟的核心是势函数，本文针对一种四组元HTPB推进剂（HTPB/Al/AP/RDX）关键组分开发了一个高精度、高效率的机器学习势函数。该势函数基于第一性原理计算的数据集，使用深度神经网络模型进行开发，能够准确描述推进剂组分单质及两两之间界面的能量和受力特性。随后，基于新开发的势函数，建立了四组元HTPB推进剂燃面模型，并进行了大规模分子动力学模拟计算。在模拟计算中，成功观察到了推进剂燃烧过程中的AP、RDX、HTPB热解、扩散火焰以及铝粉剥离等微观过程，揭示了其中的各组分界面相互作用机制，为固体推进剂的界面精细化调控提供了新的理论工具。

为了研究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H2dabco)(NH4)(ClO4)3（DAP-4）在混合炸药中的应用特性，利用喷雾造粒工艺制备了DAP-4@TNT含能复合物。采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）和X射线衍射仪（XRD）对其形貌和结构进行了表征，采用差示扫描量热仪（DSC）对比分析了DAP-4、TNT和DAP-4@TNT复合物的热分解特性，通过质谱（MS）和红外光谱技术获得了DAP-4@TNT复合物的热分解气体产物；测试了DAP-4@TNT复合物的机械感度，利用EXPLO5 V6.04.02软件计算了其爆轰性能，并与B炸药进行对比。结果表明，TNT包裹在DAP-4表面形成DAP-4@TNT含能复合物，二者在形成复合物的过程没有发生转晶，也没有新的晶体产生；DAP-4@TNT复合物中TNT和DAP-4热分解温度分别提高1.7℃、16.8℃，且分解速率降低，热稳定性增强；DAP-4@TNT复合物热分解产生的气体产物主要有：NH3、H2O、HCN、CO、HCl、CO2、NO、NOCl，与B炸药相似；另外，DAP-4@TNT复合物的爆速、爆热、爆容、爆压及爆温优于B炸药，爆容略低于B炸药。

叠氮化银(AgN3)是一种起爆性能优异的环境友好型起爆药，有望取代叠氮化铅、叠氮化铜等应用于微起爆器中。本文采用湿化学法，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂设计并合成了粒度分布在70～90 @结晶水（Ag2O@CW）材料，其中Ag2O晶粒的尺寸分布在15～30 AgN3微装药。该方法反应速度快，10 minAg2O@CW转化率就能达到26.74%，同时Ag2O@CW最终转化率达到91.03%。将AgN3芯片置于微起爆器中，可以成功起爆CL-20炸药。分析结果表明：该方法制备的Ag2O@CW纯度高、粒度均匀、分散性好；此外，结晶水在这个过程中能有效地促进叠氮化反应进行；该方法制备的AgN3具有良好的起爆性能，为MEMS微起爆器的应用提供新的技术路线。

为了改善HATO炸药晶体的品质，进一步提高其在火炸药中应用的安全性能，利用平衡法测量了HATO在4种纯溶剂及3种混合溶剂的溶解度，优选HATO重结晶溶剂体系；采用降温重结晶的方法，通过控制溶剂种类、降温速率、搅拌速率等参数制备得到高品质HATO炸药晶体；同时利用Materials Studio软件对HATO与几种常用粘结剂材料的结合能力进行仿真计算，优选出与HATO结合能力强的材料进行包覆，并对包覆前后HATO的性能进行测试表征。结果表明，高品质HATO的晶体密度、爆发点与机械感度明显改善，包覆后的HATO无晶体裸露，机械感度显著降低。

六元氮杂芳环具有结构稳定，氮含量较高的特点，是设计、合成含能材料的重要母体骨架，依据氮含量的不同，可分为单氮杂芳环（吡啶环），二氮杂芳环（哒嗪、嘧啶与吡嗪环），三氮杂芳环（三嗪）以及四氮杂芳环（四嗪）等结构。本文综述了吡啶，哒嗪、嘧啶、吡嗪环、三嗪以及四嗪等六元氮杂芳环骨架构建方法，探讨了相应的六元氮杂芳环环化反应机理，重点概述了典型含能材料的物化与爆轰性能，为后续开展含能材料合成研究提供一定的参考。

细观结构力学模型的建立是PBX炸药力学性能研究和安全研究中的重要研究方向，而目前关于PBX的细观力学模型，存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面（仅考虑界面脱粘）、研究对象单一（大多针对PBX-9501）等问题。面向以上问题，建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型。首先，基于光学显微镜下的细观结构图，采用Voronoi方法构建了更贴近实际形貌的PBX炸药细观模型。然后，采用内聚力有限元方法在炸药晶体内部、粘结剂内部及炸药颗粒/粘结剂界面处都引入了Cohesive单元，以在二维尺度上实现任意路径破坏行为的模拟。最后，针对某HMX基-F2311粘结剂炸药和某HMX基-F2313粘结剂炸药标定了模型参数，模拟了这两种炸药的准静态拉伸行为，并分析了两种炸药在拉伸破坏过程中的细观机理，数值模拟结果与试验结果吻合良好。该研究结果有望在炸药配方设计和细观结构调控等方面获得较好应用。

复合固体推进剂的细观损伤是导致推进剂力学性能劣化的重要因素，其演化行为研究一直是国内外学者面临的重点与难点问题。本文概述了细观损伤演化行为，以此为基础从细观损伤演化表征方法、细观损伤演化有限元数值模拟和含损伤的粘弹性本构模型三方面综述了复合固体推进剂细观损伤演化的研究进展，指出了当前研究中存在的不足和未来的研究方向。分析指出，在微细观表征方面，实现动态复杂加载条件下的细观损伤表征分析是难点，应开发新的微细观表征方法，完善动态多尺度观测手段，解决损伤定量化表征问题；在数值模拟方面，二维RVE模型和仅适用于单一加载条件的界面模型无法反映真实细观损伤演化，应建立能反映细观结构状态的三维RVE模型和考虑温度、应变率效应的界面模型，以此开展数值模拟得到准确的推进剂细观损伤演化过程；在含损伤本构模型方面，大多数基于唯象学的本构模型难以体现细观结构变化对力学响应的影响，应从细观尺度出发建立反映整个损伤起始-演化-破坏的宏细观本构模型，预测推进剂宏细观力学响应。附参考文献79篇。

为了探究目前常用的三种辅助方法（原子化能、原子当量和等键反应方法）计算的生成热( HOF ) 值的精确性，首先在B3LYP/6-311G(d, p)理论水平下对160种新型含能分子做了结构优化、频率计算，在MP2/6-311++G(d, p)理论水平下对分子进行单点能计算。分别读取热力学数值与电子能量后利用三种常用的辅助反应（原子化能方法、等键反应方法和原子当量方法）计算HOF值，与G4(MP2)-6X方法结合原子化能方法计算的HOF值进行回归分析，分别拟合了他们的相关系数。三种方法的相关性为：原子化能方法 > 等键反应方法 > 原子当量方法。结果说明，本文建立了线性回归方程，可采用该方程结合B3LYP/6-311G(d, p)//MP2/6-311++G(d, p)理论水平获得G4(MP2)-6X方法的计算精度。本文计算的160个物质在不同理论水平和生成焓计算方法下的生成焓，可供广大研究人员参考使用。

为了探究七孔发射药挤出后偏孔的原因和寻求一种改善发射药的挤出偏孔的解决思路，通过模拟研究发射药挤出时在模具内的流动性掌握其偏孔规律使偏孔朝着理想的方向偏孔。根据几何模型建立发射药的内流道模型，以Bird-carreau law模型进行模拟分析，通过正向挤出模拟对挤出形状和尺寸进行了数值预测；然后对挤出过程进行逆向数值模拟设计了口模形状，重点分析了挤出过程的流场分布与压力分布，用设计后的口模模拟正向挤出，从理论上验证了逆向设计口模的可行性。结果表明，发射药在模具挤出时，最大流速约为最小流速的1.5倍，流速分布不均是导致发射药挤出偏孔的关键因素之一；逆向挤出模拟可以对发射药的挤出偏孔提供补偿作用，并对逆向设计的口模进行了挤出验证，其挤出物的孔形与之前相比更为规整。因此通过逆向挤出设计口模形状有望提高发射药挤出的良品率，为解决发射药的挤出偏孔问题提供一种新的思路。

通过不同拉伸速率下的单轴拉伸力学性能试验，研究了应变率与90%固含量（固体颗粒的质量分数）HTPB推进剂力学性能之间的相关性，并采用扫描电镜对拉伸断面进行了观察，分析了应变率对推进剂力学性能和破坏机制的影响。结果表明：在低应变率条件下，推进剂的应力-应变曲线出现了弧段现象；随着应变率增加，推进剂应力-应变曲线逐渐由5段式变为4段式；推进剂的初始模量、最大抗拉强度随应变率的增大呈现出上升趋势；推进剂的最大延伸率随应变率增大呈现出降低趋势，在应变率为0.119048 s^-1时最大延伸率仅为33.9%；随着应变率增大，高固含量HTPB推进剂的破坏机制逐渐由颗粒“脱湿”转变为基体撕裂，无颗粒破碎产生。

为了探究负压条件对铜-钢（T2/Q235）爆炸焊接复合板界面的影响，选用硅藻土敏化的低爆速粉状乳化炸药作为焊接专用药，T2为覆板，Q235为基板分别在常压、0.6atm、0.2atm环境压力下进行爆炸焊接试验。粉状乳化炸药性能测试表明，负压条件会增大粉状乳化炸药的装药密度，粉状乳化炸药的爆速变化不大，0.2atm条件下猛度比常压条件下提高8.4%；金相显微表明，随着环境压力的降低，复合板界面波高和波长逐渐增大，0.2atm条件下，波高比常压下增加了49%，波长增加了23%；结合面的元素成分分析表明，负压条件下T2/Q235结合面氧元素低于常压环境；数值模拟结果表明，T2/Q235界面波随着炸药的装药密度变大而增大，与实验结果一致。在爆炸焊接时密度为0.8g/cm3（0.2atm）比0.711g/cm3（常压）炸药碰撞速度提高了16.3%，碰撞压力提高了66.3%。研究表明，负压相比于常压条件提高了爆炸焊接的炸药能量利用率。