蔡 洋，李 超，卢 磊

（1. 顶峰多尺度科学研究所，四川 成都 610027；2. 西南交通大学材料科学与工程学院，四川 成都 610031）

冲击载荷下金属材料的变形损伤既是长期悬而未决的基础科学难题，也是工程应用的核心问题之一。发展基于物理的、有预测能力的变形损伤模型对预测工程装置的服役表现至关重要，而已有变形损伤预测程序过多依赖于经验和基于平均场的唯象模型。

大量实验表明，材料的变形损伤涉及多个时空尺度，微介观结构对材料在动态极端条件下的响应可能起到决定性作用。传统基于平均场的唯象模型的变形损伤模拟程序已无法满足工程实际需求，将微介观结构纳入变形损伤预测模型已成为研究热点之一。此外，变形损伤涉及缺陷的萌生及发展，是一个典型的势垒控制的动力学问题，因而具有很强的时间和率依赖性，亦反映在对加载特征的依赖性上，如热力学路径、应变率、脉冲宽度和幅度、外加物理场等。

层裂强度作为冲击变形损伤实验中重要的物理量，受到国内外学者的广泛关注[1–6]。例如，Johnson 等[7]研究了不同的脉冲宽度和应变率对无氧铜层裂强度的影响，并指出脉冲宽度和应变率对层裂强度的影响较小。相反，Chen 等[5]通过冲击实验发现铝的层裂强度随着应变率的增加而增加。此外，Butcher 等[8]通过调整脉冲持续时间，发现平板冲击下层裂不是瞬态发生的，而是与载荷历史相关。事实上，影响层裂强度的因素较多且相互耦合，而有关层裂强度的研究大多只涉及单一或少量的因素，且不考虑微介观结构的影响，致使研究结果千差万别。……