爆炸动力学的研究是军事科学研究的重要基础,对军事领域的发展具有重要的意义。由于爆炸动力学的复杂性,开展理论与实验研究步履艰难。随着计算机的飞速发展,数值模拟技术成为研究爆炸动力学的重要手段。因此,文中基于有限体积法研究含能材料的爆炸动力学问题,对于计算爆炸动力学研究及含能材料的安全性分析都具有重要的意义。首先,基于有限体积法的基本理论,研究了有限体积法在固体力学中应用的基本原理,分析了有限体积法研究爆炸动力学问题的控制方程,推导了控制方程的离散方程;研究了能量守恒方程与状态方程耦合计算过程,给出了能量和应力的更新算法,绘制了有限体积法分析爆炸动力学问题的计算机程序流程图;通过求解结构动力学问题,对比分析了有限体积法与有限元法的计算结果,验证了有限体积法的计算精度。其次,研究了含能材料的本构模型。分析了广义粘弹性统计裂纹模型的基本理论,讨论了该模型的应用范围及优势,探究了广义粘弹性统计裂纹本构模型的基本求解过程。基于有限体积法,结合广义粘弹性统计裂纹模型,编制了求解含能材料动态响应的计算机程序,绘制了相应的计算机程序流程图;基于广义粘弹性统计裂纹模型,结合JWL状态方程,采用有限体积法分析了 PBX9501炸药模型在模拟的弹底压力作用下其内部的应力和温度的变化规律,并绘制了炸药内部温度和应力的时程曲线,输出了炸药内部不同时刻的温度和应力云图;当其它条件不变,不断地增大炸药底部施加的压力载荷,分析了此时炸药模型底部温度和压力的变化规律,讨论了炸药模型的点火情况,确定了炸药点火的临界施加压力载荷,分析了炸药模型的点火温度,并初步估算了 PBX9501炸药在此加载状态下的点火温度。在前期工作的基础上,研究了炸药的燃烧过程。给出了考虑炸药燃烧过程的状态方程与燃烧过程中状态方程的混合准则,研究了炸药模型在载荷作用下的分解反应,点火反应及燃烧反应的整个过程,编制了计算机程序并绘制了计算机程序流程图;计算了PBX9501炸药在低幅值、宽脉冲载荷作用下的燃烧反应过程,得到了炸药在外载荷作用下燃烧阶段其内部温度和应力的变化规律,绘制了炸药内部温度和应力的时程曲线图;输出了炸药内部不同时刻的温度和应力云图;同时又计算了 PBX9501炸药在低幅值、窄脉冲载荷作用下的燃烧反应过程,讨论了炸药在外载荷作用下燃烧阶段其内部温度和应力的变化规律。考虑炸药在发射环境下,由于底隙的存在,底隙中空气受压缩加热可能会引起炸药膛炸或早炸,分析了底隙中空气压缩量对炸药内部温度和应力的影响。讨论了 PBX9501炸药底部不同初始温度对炸药内部温度和应力的影响,依据空气绝热压缩理论,定量的分析了底隙中空气的压缩量与炸药模型底部温度升高的比例关系,估算了引起炸药点火的最小底隙压缩量。