强冲击下金属材料动态损伤与破坏的分子动力学模拟研究进展

王嘉楠，伍 鲍，何安民，吴凤超，王 裴，吴恒安

（1. 中国科学技术大学近代力学系，中国科学院材料力学行为和设计重点实验室，安徽 合肥 230027；2. 北京应用物理与计算数学研究所，北京 100094；3. 中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999）

随着科学技术的高速发展，无论是在基础工程还是国防应用中，材料的服役环境都变得更加复杂，如高温高压、强磁场、化学环境等[1]，因而材料在这些极端环境中的力学性质和力学响应也受到了很多的关注。强冲击作为前沿科学与国防工程中常见的材料服役环境，广泛存在于惯性约束聚变、冲击波物理以及超高速碰撞等问题研究中[2]，因此研究强冲击加载下金属材料的动态损伤与破坏行为及机理具有重要的科学意义与应用价值。

强冲击加载环境往往伴随着高温、高压、高应变率，金属材料在这样的环境下的破坏方式很大程度上依赖于材料内部和表界面处的微结构，如晶界、孔洞、杂质、表面缺陷等[3]。同时，材料的破坏过程往往伴随着相变、层裂、复杂破碎、破碎物质输运及混合等重要科学问题[4]，因此强冲击作用下的金属材料动态损伤破坏行为也成为冲击物理领域关注的重点。金属材料在强冲击下的动态响应过程具有历时短、速度高等特点，尤其对于材料内部及表界面微结构的演化过程，其空间和时间尺度都很小，为精细测量带来极大的困难。为此，研究人员发展了一系列测量技术。对于材料内部……