该文详细说明了半无限体超高速撞击问题流体模拟的实验设备条件和方法,并对不同密度、不同撞击速度的常温液态半无限体撞击问题进行了实验研究,通过能量法和量纲分析法结合实验结果提出了关于坑径和坑深的经验公式.与已知的固体撞击实验结果进行了对比,吻合较好.证明了采用流体模拟实验技术可以较准确地获得半无限靶受超高速撞击时成坑的过程以及坑深和坑径等参数的变化规律.本文对熔融状态互不溶的金属组成的多层无间隔靶体撞击问题进行了流体模拟实验研究,实验结果表明,在一定条件下撞击成坑只发生于第一层靶体内.采用能量方法对该现象进行的数值分析表明,多层液靶的界面能对成坑过程具有显著的影响.该研究结果预示多层金属防护结构可以起到增强防护效应的作用,可以为航天器防护结构设计提供参考.为了掌握超高速撞击过程中发生的液化或汽化现象的机理,本文对超高速撞击过程产生的爆炸现象进行了初步流体模拟实验研究.液靶采用加热的植物油,液滴为常温水滴,实验结果记录了伴随爆炸现象的成坑过程以及坑深、坑径等变化规律,并对其机理进行了分析.高速撞击爆炸现象的研究由于受到加速装置发射能力的限制困扰着研究人员,利用不互溶的常温液体和高温液体之间的撞击可以清晰的展现撞击爆炸现象的全过程,分析其物理过程可以了解撞击爆炸的损伤特点和规律.同时,为了进一步验证实验研究的准确性,利用国内外通用的流体撞击数值分析方法对半无限流体撞击问题进行了分析,并对分析结果与实验结果进行了比较.本文在总结有关超高速撞击现象流体模拟技术的国内外研究进展的基础上,论述了流体模拟研究超高速撞击现象的理论基础,发展了流体模拟实验技术,并对不同的防护结构和撞击现象进行了模拟实验研究,在总结分析实验结果的基础上,分析了撞击成坑的发生、发展等规律,提出了经验公式,并进行了数值计算.所取得的成果对于超高速撞击现象的认识、掌握超高速撞击的规律具有理论意义,高速撞击损伤破坏行为机理的认识对空间碎片防护结构设计过程中材料选择以及结构设计具有工程指导意义.