氟聚物基活性材料是一类新兴的高效毁伤含能材料。由于其独特的性能和广泛的军事应用前景,受到国内外弹药武器研究机构的高度重视,是当前高效毁伤领域最活跃、最重要的前沿研究方向之一,研究成果对促进高效毁伤弹药技术的发展有重要意义和军事应用价值。本博士学位论文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对活性破片侵彻引发爆炸效应及毁伤机理问题进行了较系统、深入的研究。主要研究工作及成果有:(1)进行了活性材料破片力学特性及失效行为研究。根据活性破片终点毁伤机理、毁伤模式及相关技术性能要求,给出了活性破片材料配方与制备方法,通过电子显微镜对活性材料微观结构进行了分析,得到了配方、模压工艺以及烧结工艺等对活性材料微观结构的影响规律,在此基础上,对活性材料力学特性和失效行为进行了测试,并结合微观结构分析了活性材料的力链效应与失效机理。(2)进行了活性材料撞击起爆及碰撞力学模型研究。通过弹道实验对活性破片撞击起爆特性进行了研究,获得了靶厚、碰撞速度等因素的活性材料撞击起爆性能的影响,结合应力波理论及雨果尼奥关系建立了活性材料破片侵彻靶板力学模型,获得了靶板材料、厚度以及碰撞速度等对碰撞过程中活性材料破片内部压力及活性破片完全碎裂所需临界靶板厚度的影响规律。(3)进行了活性材料碎裂预测模型研究。基于应力波理论,对活性材料破片碰撞碎裂行为进行了分析,建立了活性材料破片碎裂预测模型,获得了靶板材料、厚度以及碰撞速度等对平均碎裂尺寸及碎片云分布特性的影响规律。(4)进行了活性材料破片弹道极限及能量释放特性研究。采用弹道枪对活性材料破片的弹道极限和能量释放特性分别进行了实验研究,建立了活性材料破片对于铝靶的弹道极限半经验预测公式及活性材料破片能量释放模型。(5)进行了活性材料破片引燃增强效应及机理研究。通过弹道枪对活性材料破片的引燃性能进行了实验研究,并结合流体动压理论及引燃燃油数值模拟,对活性材料破片对燃油的引燃增强效应和机理进行了分析,确定了活性材料破片对燃油引燃的主控机制,并与传统惰性金属破片的引燃性能进行了对比分析。(6)进行了活性材料破片引爆增强效应及机理研究。通过弹道枪对活性材料破片的引爆性能进行了实验研究,并结合冲击起爆理论及引爆屏蔽炸药数值模拟,对活性材料破片对战斗部装药的引爆增强效应和机理进行了分析,确定了活性材料破片对战斗部引爆的主控机制,并与传统惰性金属破片的引爆性能进行了对比分析。(7)进行了活性材料毁伤元对金属结构靶毁伤效应研究。通过数值模拟对活性材料破片对双层结构靶毁伤效应进行研究,获得了破片结构参数、靶板厚度、材料及碰撞速度等因素对毁伤效应的影响规律,然后通过弹道实验对数值模拟结果进行了验证,并基于材料断裂失效机理,分析了后效靶板穿孔时的应力集中、靶板隆起变形量以及靶板所受压力载荷之间的动力学关系,引入活性破片爆燃等熵膨胀理论,对穿孔等效直径做出了预测,结果与实验现象吻合较好。