爆炸與沖擊研究能量的突然釋放和急劇轉(zhuǎn)化過程，以及由此產(chǎn)生的強(qiáng)沖擊波、高速流動、變形、損傷和破壞效應(yīng)。傳統(tǒng)的爆炸試驗(yàn)主要在爆炸洞、野外的爆炸試驗(yàn)場等進(jìn)行，而沖擊試驗(yàn)中彈體的速度主要源于壓縮氣體或者火藥驅(qū)動。強(qiáng)激光驅(qū)動的爆炸與沖擊效應(yīng)(laser-drivenexplosion&shock,ldes)是利用強(qiáng)激光與物質(zhì)相互作用，誘導(dǎo)材料表面產(chǎn)生高溫高壓等離子體并快速膨脹，形成短脈沖高幅值沖擊波并向材料內(nèi)部傳播，通過試驗(yàn)環(huán)境及參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)爆炸或沖擊的力學(xué)效應(yīng)。

　　在中國科學(xué)院裝備研制項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金的支持下，中科院力學(xué)研究所流固耦合效應(yīng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沖擊與耦合效應(yīng)課題組建立了多物理場同步測量的短脈沖強(qiáng)激光驅(qū)動的爆炸與沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，研制了亞納秒量級響應(yīng)時間的光子多普勒質(zhì)點(diǎn)速度測量系統(tǒng)(photonicdopplervelocity,pdv)，針對不同的速度幅值和頻響特征，分別發(fā)展了基于短時傅里葉變換和連續(xù)小波變換的軟件處理方法，能夠?qū)Φ退偾铱焖僮兓馁|(zhì)點(diǎn)速度進(jìn)行測量( rev.sci.instrum.,83:073301,2012);分析了靶體表面狀態(tài)對pdv測量精度的影響并提出了合理改進(jìn)方法( meas.sci.technol.,25:055207,2014);將pdv測速技術(shù)與pvdf測壓技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展了比傳統(tǒng)的霍普金森壓桿更為緊湊的材料動態(tài)力學(xué)性能測量裝置。( int.j.impacteng.,69:149-156,2014)。

　　課題組對多種材料的激光沖擊強(qiáng)化作用過程和物理機(jī)制開展了研究。提出了描述等離子體壓力特征的一維耦合分析模型，并發(fā)展了等離子體壓力的迭代求解方法( int.j.impacteng.,38(5):322-329,2011)。采用pdv捕捉到了沖擊強(qiáng)化過程中金屬材料內(nèi)部的應(yīng)力波傳播和衰減規(guī)律，包括彈性前驅(qū)波、塑性加載波、彈性卸載波、塑性卸載波、層裂引起的質(zhì)點(diǎn)速度擾動等特征( j.appl.phys.,110(5):053112,2011)。得到了沖擊強(qiáng)化效果的幾何相似律，為相關(guān)工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供了一種可行的分析方法( j.appl.phys.,114(4):043105,2013)。獲得了niti形狀記憶合金在不同應(yīng)變率、壓力條件下的相變與非晶化機(jī)制( mat.sci.eng.a-struct.,578:1-5,2013)。發(fā)現(xiàn)了zr基非晶經(jīng)過激光沖擊處理后表面出現(xiàn)魚鱗狀的變形形貌( chinesephys.lett.,30(3):036201,2013)。

　　近日，中科院條件保障與財務(wù)局組織專家對力學(xué)所承擔(dān)的院科研裝備研制項(xiàng)目“基于短脈沖強(qiáng)激光的爆炸與沖擊實(shí)驗(yàn)平臺”進(jìn)行了技術(shù)測試和現(xiàn)場驗(yàn)收。驗(yàn)收專家組認(rèn)為該項(xiàng)目完成了任務(wù)書規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)并實(shí)現(xiàn)了研制目標(biāo)，技術(shù)指標(biāo)和功能達(dá)到或優(yōu)于任務(wù)書要求，部分性能指標(biāo)處于國際前列，一致同意通過驗(yàn)收。