多孔金属有良好的冲击缓冲功能,在军用民用两方面都有重要的应用背景,它涉及到冲击动力力学等多个领域,还有许多值得深入研究的问题。本文首先对多孔金属在冲击作用下的本构关系进行了研究,重点讨论了多孔金属的冲击Hugoniot方程与孔隙率的关系,以及多孔金属在Hugoniot弹性限及以以下的冲击行为。详细分析了多孔材料冲击绝热线的三种不同的计算方法的算法和精度,并提出了一种三段式多孔金属冲击本构关系的计算方法。应用应力波的特征线法对爆炸加载方式下多孔金属的冲击响应进行了研究。主要分析了冲击波的初始参数及冲击波的衰减过程及衰减程度。结果表明,在相同的爆炸加载条件下,多孔金属大大减小初始冲击波的峰值压力。多孔金属的基体材料对冲击的衰减程度有所区别,冲击阻抗越大的金属其相应的多孔材料对冲击波的衰减也越强。炸药的种类、长度及约束情况对爆炸加载下多孔金属的冲击响应也有影响。炸药性质主要影响多孔金属中初始冲击波的强度,爆速越大,初始冲击波强度越大。炸药长度及约束情况影响多孔金属中冲击波的衰减速度,炸药长度越大,侧向约束越强,则多孔金属中冲击波的衰减速度越慢。在对多孔材料均相材料模型和应力波特征线法不足的分析基础上,研究了可将多孔金属看作均相材料的临界指标。该指标可定义为多孔金属内部孔洞的平均直径,其临界尺寸与冲击波的上升沿宽度在同一量级,其范围大致10^-3mm¹0^-1mm之间。孔洞的连通性对多孔金属的缓冲吸能性能也有重要影响。影响的机理主要在于孔内气体的冲击压缩性及开孔的闭合。用显式动力学软件对孔洞形状的影响进行了数值模拟研究。结果表明,对于圆形、正方形、六边形和三角形等简单形状的孔洞,六边形和三角形孔洞的多孔金属对冲击波的误差效果最好,圆形的稍差,而正方形的最差。对多孔金属的冲击升温进行了分析。升温能量来源包括基体金属的绝热塑性变形,孔洞壁面的摩擦,孔洞闭合气体绝热压缩,以及孔洞闭合引起的表面能释放。以钨颗粒为代表的多孔金属的冲击过程进行了数值模拟,得到冲击过程中孔隙闭合的速度与特征时间,并依据模拟结果对摩擦表面的升温进行了计算。计算结果与理论分析结果一致。分析了金属熔点变化与压力间的关系,并对比了多孔钨中摩擦表面局部的温度与其在高压下的熔点数据。结果表明,在冲击作用下多孔金属内可发生局部熔化。对多孔材料的中冲击能量的沉积机理进行了简单讨论,主要有塑性功、缺陷生成、相变等方式的能量沉积。由于多孔结构的性质,这些能量沉积机理的作用强度高于密实介质。