由于微结构呈现长程无序的特点，金属玻璃具有优良的力学性能，在国防、空天领域具有广阔应用前景。这些应用涉及到金属玻璃在冲击载荷环境下服役的问题，而层裂正是材料冲击失效一种典型形式。虽然传统晶态材料中的层裂机理已相对清楚，但由于金属玻璃这类非晶态材料的微结构和微缺陷与传统晶态材料完全不同，其层裂损伤形式、演化规律以及微观机理还亟待研究。为此，本论文针对金属玻璃层裂，开展了系列的研究。　　 通过层裂微损伤成核实验，澄清了金属玻璃层裂的微损伤形式是微孔洞。揭示了在微孔洞成核过程中，静水拉伸应力有利于促进自由体积的扩散，自由体积在拉伸载荷作用下净的聚集过程导致了微孔洞的成核。　　 发展了一种“双飞板”平板撞击实验技术，精确控制百纳秒量级的应力脉冲，获得了层裂早期损伤演化的物理图像。分析认为金属玻璃层裂微损伤演化过程分为两个阶段:早期微孔洞演化形成延性损伤区的阶段，以及末期脆性损伤产生导致宏观层裂面形成的阶段。　　 建立了金属玻璃孔洞长大的基本模型及控制方程，得到孔洞失稳的临界条件，表明孔洞失稳更容易在压力敏感系数较高的金属玻璃中发生。提出了一个表征孔洞动态长大行为的无量纲数，揭示惯性、加载率和粘性效应是影响孔洞动态长大速率的三个主要因素。　　 建立了金属玻璃冲击层裂的分子动力学模拟分析模型，揭示金属玻璃层裂随幅值提高发生延脆转变是孔洞成核与长大竞争的结果，从微观上是拉伸转变区(TTZ)和剪切转变区(STZ)两种原子团簇行为的竞争。　　 揭示新型梯度复合Whipple防护结构的防护性能主要受到相对密度、马赫数、破坏数、相对熔化能等五个无量纲参数影响。梯度层的存在，可有效增大击波幅值以及材料温升，有利于前板更充分地破碎弹丸。