波阻抗是材料的固有属性,反映了介质阻止波穿过的能力,是表征介质动力学性质的重要物理量。同时,波阻抗作为岩石岩性及细观结构等的整体表征参数,能在一定程度区分和反映岩石的物理力学性质。研究波阻抗对岩石动态力学响应的影响对破岩和防护等工程领域都具有十分重要的意义。本文结合分离式霍普金森压杆（SHPB）、数字图像相关（DIC）以及声波测试等试验技术,采用理论分析结合实验室试验的方法,研究了冲击荷载下波阻抗对岩石动态力学响应的影响机制。并根据试验结果,基于波阻抗开展了岩石损伤变量定义、冲击荷载下本构模型以及脆性评价方法建立等岩石损伤方面的研究。主要内容和结论性成果如下:（1）结合SHPB基本原理和弹性波理论,推导得到了SHPB实验无量纲透、反射波应力与试样波阻抗间的函数关系,提出了阶梯分段等效化简入射波的方法,得到了试样波阻抗以及入射波上升沿时间对透、反射波的影响规律。研究结果表明,试样波阻抗越小:反射波越大,且延续时间越长;透射波越小,且达到幅值所需时间越长。波阻抗大小对透反射波的影响规律不受入射波升时长短的影响。（2）开展了波阻抗梯度变化水泥砂浆和高温后花岗岩试样在不同冲击速度下的冲击压缩试验,从应力波传播特征、动态应力应变关系和冲击破碎程度三个方面,对同一岩性不同波阻抗岩石的动态力学行为进行了对比研究。开展了不同波阻抗三种岩石在不同冲击速度下的冲击压缩和劈裂拉伸试验,从应力波传播特征、动态应力应变关系、动态拉伸力学性能、表面应变场动态演化过程、能量耗散规律以及破碎程度几个方面,对不同岩性不同波阻抗岩石的动态力学行为进行了对比研究。研究结果表明:岩石在冲击荷载下的动态力学响应同时受波阻抗和应变率的影响。（3）结合理论分析和试验结果针对SHPB实验中岩石波阻抗对其动态力学响应的影响机制进行了研究。波阻抗对岩石动态力学响应的影响机制可以从材料属性、动力学、能量角度三个方面来综合考虑。同一岩性岩石,岩石细观结构和损伤劣化程度与其波阻抗大小有较强的相关性,岩石波阻抗越小,表明其细观结构微缺陷越多、损伤劣化程度越大。不同岩性岩石可以将波阻抗看成其固体相和细观结构的一种整体表征参数,能够在一定程度反映岩石材料的固有属性。相同入射波作用下,不同波阻抗岩石试样透反射波、应变率历史、受力历史以及透反射能表现出明显的差异,且有岩石波阻抗越小:反射波越大,应变率越大,加载率越小,反射能越大。岩石波阻抗、应力波传播、应变率/受力历史/透反射能和动态力学响应之间存在递进影响关系。（4）采用细观损伤力学Taylor模型的方法从理论上推导得到了岩石纵波波速与其密度间的函数关系式。理论计算和实测数据拟合结果均表明:岩石纵波波速与其密度相互关联紧密,两参数间存在良好的正向相关性。论证了较之纵波波速采用波阻抗来表征岩石损伤程度具有其优越性。结合电子显微镜和超声测试技术,对岩石损伤劣化程度与其波阻抗间的关系进行了研究。细观结构观测结果以及超声声波信号时频域分析结果均表明,岩石损伤劣化程度与其波阻抗大小之间存在较强的相关性。论证了采用波阻抗来表征岩石损伤程度具有其可行性。进一步理论推导提出了采用波阻抗定义岩石损伤变量新的方法,并结合试验结果对其合理性进行了验证。（5）建立了冲击荷载下基于岩石波阻抗的统计损伤本构模型,并对各模型参数与岩石波阻抗间的关系进行了研究。研究结果表明:建立的本构模型能够综合表征岩石材料在动载下的应变率响应、初始损伤响应以及损伤演化响应,能够较好的反映不同波阻抗岩石试样在不同应变率下的应力应变关系。本构模型包含的参数较少且物理力学意义明确,各参数与岩石波阻抗间均存在明显的函数关系。可以实现根据建立的本构模型以及波阻抗值对岩石在某一应变率下应力应变关系的预测。（6）对冲击荷载下岩石脆性特征与其本构模型参数、损伤演化规律和波阻抗间的关系进行了研究,研究结果表明:岩石初始损伤程度越小、冲击荷载下损伤演化率峰值越大、损伤演化率峰值对应的应变越小,岩石脆性程度越大。从而建立了冲击荷载下基于波阻抗和损伤演化率的岩石脆性评价方法。建立的脆性特征评价方法对于冲击荷载下不同波阻抗岩石脆性程度的定量比较具有一定的准确性和适用性,建立的评价指标较为合理。（7）对比研究了应力波“由硬入软”和“由软入硬”两种情况下层状复合岩体的动力学特性,理论分析了复合岩体的受力特征和强度条件,同时结合DIC试验系统对复合岩体的破坏特征进行了研究。研究结果表明:相同冲击速度下,受波阻抗匹配关系影响,应力波由硬入软和由软入硬时复合岩体动力学特性差异性明显。但是随着冲击速度的增大,两者之间的差异逐渐减小,趋于一致。复合岩体两部分岩石破坏程度和破坏形式明显不同。波阻抗小的红砂岩破坏程度较波阻抗大的灰砂岩更为剧烈。红砂岩以剪切破坏为主,且交界层面处红砂岩后于其它区域红砂岩发生破坏;灰砂岩以张拉破坏为主,高速下产生局部剪切破坏,且交界层面处灰砂岩先于其它区域灰砂岩发生破坏。