层裂是一个重要的科学问题,在国防和民用领域存在重要应用。过去几十年,虽然层裂问题得到了广泛研究,但绝大数研究都是利用气炮加载或化爆加载开展,应变率一般都在10-s-1-105s-1范围。随着科技的发展,工程上出现了对更高应变率条件下层裂问题的需求牵引,同时这也是人们非常关注的科学问题,但相关的研究却比较有限。本文在轻气炮和神光II强激光装置上开展了金属铝层裂问题的对照研究。针对激光打靶层裂实验样品自由面速度剖面后期振荡容易丢失问题,改进靶设计,获得很好效果。利用轻气炮加载和强激光加载层裂实验应变率的显著差异,通过数值模拟,讨论了建立具有预测能力的理论建模需要关注的损伤成核、演化与汇合问题中的材料特性与应变率相关特性因素。结果表明,对于张林博士等早前建立的动态损伤与断裂模型,微孔洞成核的平均半径、阈值压力、成核速率相关参数,以及微孔洞长大的阈值压力等具有材料特性属性,但微孔洞的表面能以及决定材料发生完全层裂的临界损伤度等具有明显的应变率效应。另外,分析还发现,虽然层裂强度具有明显的应变率效应,但是在样品层裂当地,样品由持续拉伸向收缩转变的临界行为,取决于一个很小的临界损伤值,这个临界值很可能是材料常数,与应变率无关。