PBX是高聚物粘结炸药(PolymerBondedExplosive)的简称，是以高能猛炸药为主体，加入胶粘剂、增塑剂、钝感剂等物质而成的高能固体炸药，是武器的主要装药，有非常广泛的应用。在外界环境刺激下，PBX材料的安全性能决定了武器的安全性能，PBX材料的力学行为不仅与武器的易损性和实用性有关，而且涉及到PBX发生化爆的热点形成机理以及爆炸效果，因此，对PBX材料力学性能进行研究具有重要的意义。 本文首先介绍了PBX材料的发展历史，介绍了PBX材料的典型结构特征与力学性能。从PBX代用材料D-90031中各组分的微观形态观察入手，分析了材料的微细观结构与原生缺陷形态，并测定了D-90031中各组分的微观力学参量。基于数字图像分析技术发展了一套对成品PBX中炸药颗粒形态表征与统计评估的新方法。 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)作为加载装置，研究测定了三种不同应变率下D-90031的动态力学响应曲线，测定了D-90031在高应变率范围的力学参量。回收并基于数字图像分析技术统计了SHPB实验碎片的尺寸分布，采用筛网筛分测定了SHPB实验碎片的质量分布，并采用半球模型对碎片质量分布进行了估算，发现采用数字图像分析的方法，通过选取适当的体积模型可以有效地测定PBX粉碎性破坏碎片的质量分布。 采用落锤冲击加载系统对PBX模拟材料D-90031进行冲击破坏，观测了不同落锤高度冲击下D-90031的破坏形式，并统计了不同落锤高度冲击后D-90031飞溅碎片的尺寸分布，对冲击后残骸的纵断面进行显微观测，基于数字图像分析技术对残骸纵断面硝酸钡晶体形态进行表征与统计，获得不同落锤高度下D-90031中硝酸钡晶体形貌的变化趋势。 本文最后比较了几种准静态条件下PBX本构模型以及考虑温度和炸药的PBX本构模型，认为改进的Ramberg-Osgood模型对于PBX材料的模拟效果较好，并对改进的Ramberg-Osgood模型进行了详细分析，对比了模型中3个主要参数对曲线形态的影响。将改进的Ramberg-Osgood模型中主要参数作为温度与应变率的函数，尝试对D-90031在高应变率范围下测定的压缩应力—应变关系进行拟合，发现通过选取适当的参数函数关系，改进的Ramberg-Osgood模型对PBX模拟材料D-90031的本构关系拟合效果较好。