为研究进口压力扰动对旋转爆轰波（rotating detonation wave，RDW）传播特性的影响，基于OpenFOAM平台，采用二维欧拉方程，在进口处施加高频小幅（5 kHz/0.1 MPa）压力扰动，对不同当量比条件下的旋转爆轰特性进行了数值研究。结果表明，不同当量比下的RDW波数及传播模态对进口压力扰动具有显著响应，其变化主要受双波对撞过程及爆轰波前反应物填充特性的共同影响。燃烧室通过自适应调整平衡了能量释放和RDW稳定传播，使系统最终稳定在不同波数的非线性动态平衡状态。在压力扰动作用下，燃烧室内RDW各项特征和参数随扰动频率发生周期性响应，其中RDW结构对扰动更敏感。当量比及RDW传播模态则共同决定了燃烧释热水平及出口推力，其中比冲主要受当量比控制，与RDW波数变化的相关性较弱。总体而言，高频小幅进口压力扰动主要影响旋转爆轰波的波动结构和传播模态，而对整体性能参数平均特性的影响有限。

传统均质化模型难以准确描述混凝土中骨料分布、骨料粒径和钢筋配置对应力波传播路径及能量耗散机制的细观影响，限制了对钢筋混凝土靶板抗爆破坏机理的深入理解。针对这一问题，联合MATLAB与LS-DYNA建立了包含钢筋、骨料和基体的钢筋混凝土靶板三维细观有限元模型，并通过接触爆炸试验对模型进行了对比验证。结果表明，该模型可以较准确地预测钢筋混凝土板在接触爆炸荷载作用下的破坏模式和开坑尺寸。在此基础上，通过细观数值模拟参数分析，研究了骨料（分布模式、粒径）和钢筋布置对钢筋混凝土抗爆性能及应力波传播的影响。对于骨料参数，骨料的粒径分布特征和粒径大小确定了应力波的演化规律及能量耗散特征，进而影响混凝土迎爆面开坑和背爆面层裂坑的几何尺寸。当骨料粒径沿迎爆面至背爆面方向呈递减分布时，可有效抑制迎爆面开坑扩展及背爆面层裂发展，呈递增分布则会加剧表面开坑和内部层裂损伤。粒径方面，小粒径骨料靶板背爆面层裂坑呈现浅而广特征，大粒径骨料靶板则表现为深而小形态。相较于骨料，钢筋对靶板整体破坏模式及应力波传播的影响弱，低配筋率下钢筋几乎不影响压应力峰值的动态传递过程，而在高爆炸荷载下钢筋抑制了靶板的碎裂进程并缓解了弯曲破坏，提升了靶板的结构完整性和抗毁伤能力。

为研究约束条件对CL-20基高聚物粘结炸药（polymer bonded explosive, PBX）非冲击点火后反应特性的影响，设计了一种可变约束的点火试验装置，结合高速摄像机和压力传感器，对不同约束条件下CL-20基PBX炸药反应剧烈程度、反应压力增长和空气冲击波超压进行分析。进一步与其完全爆轰空气超压峰值对比，分析了约束条件与炸药装药反应度之间的关系。研究结果表明，CL-20基PBX炸药在约束条件下的非冲击点火反应过程分为反应压力缓慢增长和反应压力快速增长两个阶段，随着约束强度增大，两个反应阶段区分逐渐不明显。约束条件对炸药装药的反应度影响显著，当壳厚为6 mm、约束片强度为2和50 MPa时，炸药反应度分别为0.11和0.14；当壳厚为20 mm，约束片强度为2 MPa时，装药反应度为0.31。由此可见，通过减弱机械约束强度，能够有效降低CL-20基PBX炸药装药反应剧烈程度。

为研究多发动机并联火箭橇的复杂尾流场特性，重点分析了喷管水平中心距和冲击高度对流动结构和地面效应的作用机制。通过对比大间距（s=7d）、小间距（s=1d）、低冲击高度（h=2d）及高冲击高度（h=5.5d）4种工况（s为喷管水平中心距，h为冲击高度，d为喷管出口直径，d=275 mm），系统揭示了不同构型下流场的结构、压力分布与对地面的热冲刷行为。结果表明：小间距布局在无地效时会诱发强烈的射流干涉，导致压力恢复呈现“多波峰-慢恢复”特性，显著延缓了流场的弛豫过程。地面效应与干涉的耦合作用由冲击高度主导：低冲击高度工况下，射流冲击地面诱发涡结构剧烈重组与破碎，形成速度高达960 m/s的壁面射流，地表温度峰值达1286.6 K且持续高温，轨道烧蚀风险显著增大；而高冲击高度可有效抑制地效作用，流场结构更趋均匀稳定，地表温度峰值降低约65%，最大流速降低58%，烧蚀风险显著缓解。火箭橇起始段（0~8 m）为热-力载荷最恶劣区间，该阶段平均加速度高达832.7 m/s²且单位距离作用时间长为1.84 ms/m，与瞬态复杂流场耦合，构成了轨道烧蚀的极高风险。数值模拟结果与高速摄影试验结果在流场形态、冲击高度及涡核位置等方面高度吻合，验证了所建立的“内弹道-外弹道-流场”耦合模型的可靠性。

为评估柱形装药接触爆炸对钢纤维钢筋混凝土（steel fiber reinforced concrete, SFRC）结构的成坑效应，采用光滑粒子伽辽金与结构化任意拉格朗日-欧拉流固耦合算法建立了SFRC靶体数值模型，研究了不同装药量Q和长径比l/d联合作用下SFRC靶体的破坏模式和损伤程度，基于接触爆炸理论与量纲分析，引入爆坑系数K₁与 K₂构建了爆坑直径D与深度H随有效装药量Q_e变化的预测模型。结果表明：不同装药量和长径比联合作用下，SFRC靶体主要呈爆炸成坑破坏。不同装药量情况下，当l/d由1增大至5时，爆坑直径D与深度H均减小了约50%。在Q_e小于16 kg范围内，K₁与${ \sqrt{{K}_{2}}} $随有效装药量呈幂函数衰减，而D与H则随有效装药量呈幂函数增长。在相同Q_e条件下，成坑效应更集中于爆坑直径的扩展。构建的预测模型可对不同强度等级与有效装药量下SFRC的爆坑尺寸进行快速且较为准确的计算，为SFRC结构的抗爆设计提供理论依据。

弹体高速侵彻硬目标时的振动是导致过载信号混杂和装药局部变形放大问题的重要因素，制约了弹体的毁伤能力。为准确表征侵彻弹体的弹性振动特性，基于变截面杆理论推导了弹体的精细化理论模态建模方法，开展了空腔和装药条件下的试验和仿真模态分析，并从特征频率和振型两方面获取了弹体的低阶拉压模态特性，进一步利用模态特性推演了弹体的振动特性。研究表明，等截面杆的预测结果与仿真和试验的偏差较大，而Mindlin-Herrmann杆模型取得了较好的一致性，后者更适合于描述弹体的模态和振动特性。弱载环境中，装药增大了结构阻尼，且弹体模态阶数越高，弹-药的耦合关系越弱，但该结论在强载环境下的适用性还需探究。低阶拉压模态主导了正侵彻弹体的振动特性，弹体的变形和过载分布受一阶拉压模态振型的影响较大，高阶模态对弹体振动起补充作用。受益于变截面效应，内腔短粗且集中的弹体在正侵彻时具有更好的抗振特性。通过拉压模态分析得到的弹体振动特性可为弹体-引信-装药系统的设计提供更可靠的参考。

氢能作为一种零碳能源，凭借其高能量密度和零碳排放的特性，在国防关键系统中具有广阔的应用前景。为提高能源的利用效率并保障安全，采用试验与数值模拟相结合的方法，系统研究了受限空间内氢气浓度对爆炸动力学特性的影响；在圆柱形容器中进行试验，使用压力传感器和高速摄像机记录爆炸过程中的压力变化和火焰传播规律；同时，结合数值模拟技术，采用包含19步反应的氢气/空气详细化学反应机理，准确捕捉了预混气体爆炸过程中气流速度的时空演化过程。结果表明：最大爆炸压力出现在氢气体积分数为30%时，峰值达到0.623 94 MPa；火焰面积峰值在氢气体积分数为30%和45%工况下最大，相比体积分数为15%和60%时分别提高了14.6%和6.3%，其中，氢气体积分数为30%时，火焰面积在8.2 ms时最快达到峰值。此外，在圆柱侧壁与端壁交界区域，由于几何约束导致未燃氢气积聚，造成局部密度和压力升高，在流场中形成4个明显的高速区。在9 ms时，流场中心线上的气流速度呈对称分布，且单侧出现双峰值结构。在氢气体积分数为45%工况下，初期气流速度因局部热释放较强而呈现瞬态速度优势；而氢气体积分数为30%时，凭借其持续稳定的燃烧过程，气流在后期实现速度反超，体现出近化学计量比条件下的高效燃烧稳定性，为高效氢气燃烧系统的设计与性能提升提供了科学依据。

聚焦密闭管道可燃气体燃爆火焰淬熄的安全防护需求，基于燃气组分、管道几何、初始条件及多孔介质结构参数构建了九维特征空间，建立了多孔介质临界淬熄直径预测模型。为突破传统经验公式的精度不足问题与应用局限性，通过系统性的超参数优化与模型验证，深入对比并证实了Transformer架构在临界淬熄直径预测问题上的显著优越性：其预测性能（平均绝对误差δ_MAE=0.068，均方误差δ_MSE=0.008，相关系数R²=0.928）显著超越了广泛应用的卷积神经网络（convolutional neural network，CNN）模型（δ_MAE=0.079，δ_MSE=0.012，R²=0.906），不仅整体误差更低，且对离群点的鲁棒性更强。深入分析发现，Transformer模型的核心优势源于其自注意力机制对淬熄过程中关键临界特征的精准捕获与高效建模能力。在数据归一化敏感性验证中，Transformer模型展现出优异的鲁棒性，这归功于其层归一化机制所赋予的特征解耦与稳定表示能力。基于上述系统性评估，最终确立Transformer模型为预测多孔介质临界淬熄直径的最优模型，可为燃爆安全防控策略的量化制定及管道阻火器安全性能的精细化设计提供强大的、可操作的决策支持工具，具有重要的理论指导意义。

利用8 L柱形爆炸测试装置通过设置10.5、15.0、21.2、30.0和60.0 mm五种泄爆口径，模拟探究了锂离子电池热失控环境下建构物的泄爆规律。结果显示：锂离子电池热失控释放气体（BVG）的泄爆压力p_red高于BVG-石墨粉杂混物的p_red，可以不考虑热失控喷出的固体颗粒的影响；p_red随泄爆口径的增大呈指数衰减、与泄爆装置开启压力p_stat呈对数增长关系；结合规范得到了涉及锂离子电池建构物的泄爆面积计算公式，并给出了常用的泄压比C可取0.11。

为有效预防丙烯在生产、储存及使用过程中的燃爆风险，利用12 L爆炸极限测试仪测定了丙烯-空气混合物在不同初始温度（20~180 ℃）和初始压力（0.1~0.9 MPa）条件下的爆炸极限。实验结果表明：随初始温度、初始压力的升高丙烯爆炸上限显著上升，爆炸下限轻微下降，爆炸极限明显变宽。在初始温度为180 ℃时，随着压力的升高，丙烯爆炸上限测试中碳粉生成量显著增加，同时丙烯爆炸下限下降趋势由直线变为滑梯状曲线。通过CHETAH 11.0软件分析发现，碳粉含量升高与高温高压条件下的热力学特性密切相关，当压力从0.1 MPa升至0.9 MPa时，爆炸产物中碳含量从3.82%急剧增加至25.88%，这种显著增长主要源于两个方面：一是高压条件促进了Boudouard反应向碳生成方向进行，二是高压环境下反应物总量提升，导致产物总量成倍增加。利用CHEMKIN软件分析了丙烯爆炸下限条件下燃烧特性规律：在贫燃料区，丙烯通过自由基链式反应最终生成CO₂，使计算绝热火焰温度（calculated adiabatic flame temperature，CAFT）维持在1400 K以上；随着压力升高CAFT逐渐降低；随着温度升高CAFT呈现压力依赖性转变，低压（低于0.5 MPa）时CAFT上升，高压时则下降，0.5 MPa为关键转变阈值。研究还发现初始温度、初始压力的耦合影响明显高于单因素的影响且对爆炸上限的影响明显高于爆炸下限：在初始温度单因素影响下，爆炸上限上升4.2%，爆炸下限下降3.41%；在初始压力单因素的影响下，爆炸上限上升51.3%，爆炸下限下降2.44%；在初始温度和初始压力的耦合影响下，爆炸上限上升了108%，爆炸下限下降了18.05%。