在第二次世界大战以后,由于常规武器和战略武器的迫切需要,材料和结构的动态响应研究在以美国和俄罗斯为代表的国家得到了迅猛发展。伴随着对材料动态力学性能的研究,材料在冲击载荷下的损伤演化和破坏规律的研究也随之兴起。材料的损伤破坏规律研究不仅在武器效应、防护工程和安全高效施工等国防和应用经济领域有着直接的应用价值,而且由于工程材料存在多种不同细观特征的损伤破坏模式,与材料含损伤本构关系、波动力学、动态数值计算方法及冲击动力学的发展紧密相关,故对该问题的研究有着重要的学术价值。本文采用细观统计和宏观唯象结合的方法,结合某些工程实际问题,提出了各种工程材料不同类型的损伤模型,揭示了材料的损伤模型与破坏形态之间的内在联系,取得了若干创新性成果。论文对延性金属的拉伸损伤进行了全面而系统的研究,以细观物理统计和宏观唯象分析相结合的方法给出了两种新的以平均拉应力为基础的拉伸型损伤演化方程,即修正的Tuler-Butcher模型和微孔洞有核增长模型,前者克服了Tuler-Butcher模型不计前期损伤对后期损伤发展影响的缺陷,后者以“有核长大”的新思想取代了所谓的“成核长大”的旧观念,两种新模型不但物理上更加合理,更加符合实际情况,而且减少了损伤演化方程中的参数。通过模拟D6AC钢和45钢层裂实验,一维接触爆炸试验等一系列的数值模拟,全面而细致地证实了该损伤演化模型的实用性。并且结合试验,给出了一组新的损伤演化方程参数,讨论了材料参数和损伤演化方程参数对自由面速度时程曲线的影响。然后,本文将碎甲弹近似为一维接触爆炸模型,利用模拟平板撞击实验时获得的损伤演化方程参数,计算了一维近似下碎甲弹引起的层裂,分别考虑了炸药类别、材料参数及壳体几何构形对碎甲弹碎甲性能的影响。最后,将本章提出的新的损伤演化方程嵌入]HVP (high velocity penetration)有限元代码中,进行了二维数值计算,成功模拟了爆炸载荷下靶板的层裂现象。论文着重指出了“绝热剪切”中的“绝热”只是一种近似而并非剪切带型破坏问题的本质,不可逆变形生热和热对不可逆变形的加速互动导致材料的损伤发展才是剪切带型破坏问题的本质,以此为指导、以能量守恒为基础,首次将热传导因素引入其中,提出了一种可反映金属剪切带发展过程中微损伤演化特性的热塑互动损伤演化方程,并将之嵌入含损伤热粘塑性本构关系和高速冲击软件HVP之中,成功模拟了高强度弹侵彻钢靶时的热塑互动冲塞过程。计算结果和实验结果的良好符合说明本文所提出的损伤演化方程、含损伤热粘塑性本构关系和计算方法是合理的,为进一步更细致和更精确地刻画热塑互动损伤的发生发展和破坏过程打下了良好的基础。在壳体结构在爆炸载荷作用下的变形和破坏规律的研究中,根据延性金属材料两种不同的损伤模式,分别引入本文提出的两类损伤演化方程,即以拉伸应力引起的损伤模型和以局域热塑互动变形引起的损伤模型,并结合从内变量理论出发的含损伤本构理论,给出了材料的含损伤本构关系,利用数值计算的方法,模拟了内部爆炸载荷下热粘塑性球壳的热塑互动破坏与层裂破坏,揭示了不同厚度下壳体损伤破坏模式的转换,以及厚度、热传导系数对壳体变形、温度和损伤等的分布及演化规律的影响趋势。在脆性材料动静态损伤和破坏模式的研究方面,以微裂纹体系之“等效微孔洞体系”的概念为基础,提出了一种新的脆性材料拉伸损伤模型；并以脆性材料压力相关屈服的力学特性为基础,提出了一种新型压剪耦合损伤模型。通过数值模拟和实验结合的方法,模拟了钨合金侵彻AD95陶瓷靶板,给出了AD95陶瓷的JH-2参数,数值模拟的结果与实验基本一致,故所得到的参数是可信的。接着,采用新提出的脆性材料拉伸损伤模型,成功模拟了陶瓷材料层裂实验,表明本文提出的新的脆性材料拉伸损伤模型是可取的。最后,采用本章提出的脆性材料拉伸损伤和压剪耦合损伤,对混凝土材料的层裂问题和一维球爆问题进行了数值模拟研究,给出了同时存在拉伸损伤和压剪耦合损伤时混凝土材料的破坏模式。