高强载荷下材料的损伤断裂过程在武器装备以及民用设备领域一直是一个基础性研究课题。材料损伤本质就是其内部非均匀部分在高载荷作用下被激活形成微损伤,并且这些微损伤随着时空演化形成宏观断口的过程。由于材料的动态拉伸断裂研究机制一直以来是基于一维应变情形的平板撞击实验,实际生活中往往材料是在复杂应力状态下损伤断裂。因此,在平板撞击实验的基础上本文提出了一种锥形靶层裂实验新方法,对非一维应变冲击条件下高纯铜初始层裂和完全层裂行为进行了实验研究和数值计算。讨论了锥形靶内部损伤分布特征和微观断裂机制,分析了锥形靶自由面速度典型特征与损伤演化之间的内禀关系,研究结果表明:（1）初始层裂的锥形靶内部从锥底到锥顶沿着与锥面平行的方向出现连续损伤区,呈现了微孔洞独立长大、微孔洞局部聚集及微孔洞聚集形成宏观裂纹损伤区不同的损伤状态,归因于锥形靶内部拉伸应力幅值和持续时间的空间演化。（2）通过锥形靶横截面损伤区域损伤度定量统计分析,揭示损伤演化早期的微孔洞成核与早期长大过程是随机的,而损伤演化后期的微孔洞聚集过程具有显著的局域化特征。（3）锥体母线上不同位置处实测的自由面法向粒子速度剖面呈现出典型的层裂Pullback信号,通过与内部损伤分布特征对比分析,揭示基于Pullback速度获得高纯铜层裂强度反映的是微孔洞成核临界应力,层裂强度与内部损伤程度无关,而Pullback回跳速度斜率和回跳幅值则依赖损伤演化过程,分别反映了损伤演化速率的变化及损伤度引起的应力松弛。（4）将CDE损伤断裂模型添加在有限元商业软件ABAQUS中,对比了锥体内部损伤过程中外表面自由面速度曲线的数值计算与实验结果。数值计算显示在层裂面上随着拉伸应力幅值的增加,其静水压力非线性降低速率更快,表明材料损伤演化速率与应力幅值是正相关。（5）在微细观尺度上构建平板撞击有限元计算模型,分析了高纯铜拉伸断裂的孔洞成核、增长、聚集贯通连续过程。以不同成核应力、不同加载应力幅值、不同拉伸应力时间三个方面探讨了微孔洞损伤演化过程中对宏观自由面速度的影响。