层裂是材料在高应变率下典型的损伤破坏行为之一。层裂损伤演化过程具有强非线性、跨时空尺度以及细观敏感等特性。因此，研究层裂问题不单单是研究材料的动态损伤，也对深入研究细观敏感的物理过程具有启发意义。本论文针对传统延性金属无氧铜以及新型高强高韧的延性金属CrMnFeCoNi高熵合金在冲击载荷下的层裂破坏问题，展开了系统的研究工作。

(1) 基于大口径一级轻气炮，发展了高通量的层裂损伤演化冻结技术，可在一次平板撞击实验中精确控制十种不同的拉伸脉宽，并将被测试材料冻结在十个不同的损伤演化状态下。在统计学意义上实现了对层裂损伤演化的连续观察。利用此项技术对高熵合金CrMnFeCoNi以及无氧铜进行平板撞击加载。

(2) 利用nano-CT技术对10个处于不同损伤状态的无氧铜样品进行三维表征，可以发现其损伤演化过程均可分为四个阶段：1、微损伤在晶界及晶界附近的初始形核长大阶段；2、微损伤早期连接阶段；3、晶内及碎晶附近的“二次形核”阶段；4、微损伤的穿晶、串级连接阶段。微损伤二次成核和机理均与初始成核阶段不同。且损伤演化过程中损伤数密度和损伤特征尺寸呈现为有别于传统认识的双指数分布。

(3) 利用nano-CT技术对10个处于不同损伤状态的高熵合金样品进行三维表征，可以发现其损伤演化过程也可分为和无氧铜相似的四个阶段。但高熵合金层裂损伤演化后期，高损伤的累积数密度和损伤体积之间满足幂律分布，且指数为2.1，说明高熵合金层裂损伤演化后期是受限在层裂面附近准三维空间中的类逾渗行为。这个现象归因于高熵合金化学无序引起的晶界能降低以及高晶格畸变引起的晶内形核能降低。

(4) 将晶体塑性理论和微孔洞长大理论相结合，建立了新的冲击损伤演化模型。基于此模型，采用有限元方法模拟了无氧铜的层裂损伤演化过程。发现此模型在不将晶界视为弱连接的情况下，可以再现微损伤优先在晶界附近形核长大连接、继而在晶内成核，扩展直至最后完全层裂的过程。并且发现由于更大的应力涨落造成的早期损伤更倾向于在错配角为25º至50º范围内的晶界上形核。