尘埃等离子体（复杂等离子体）是指等离子体与纳米到毫米尺度固体尘埃颗粒共存的体系。实验中,尘埃等离子体能自组织形成二维晶格或液体,且微米尺度尘埃颗粒的运动位置及速度,可通过视频录像直接观测。因此,众多固体液体中基础物理学过程的微观物理机制,包括冲击波机制,能通过尘埃等离子体在单颗粒层面清晰直观地展现出来。本文采用了分子动力学模拟和朗之万动力学模拟两种方法,研究了尘埃等离子体系统中,迎面正碰压缩冲击波的动力学机制,及其能量输运的物理规律。首先,通过分子动力学模拟,以持续恒定速度压缩二维尘埃等离子体的两侧边界,有效激发出相向传播的两列压缩冲击波。之前研究发现,压缩冲击波锋面处有时出现色散击波,表现为系统浓度、速度等参数时空图出现有序的明暗相间的结构,但其产生及消失的物理机制尚不清楚。基于模拟尘埃颗粒位置数据而计算的数密度时空演化图显示,在两列压缩冲击波正面碰撞后和互相穿过对方向前传播之前,系统明显出现一个时间延迟。此时间延迟随着边界被压缩速度的增加而单调减小,直至趋于一个有限值,此最小时间延迟对应于尘埃等离子体系统的时间分辨率。在波前移动坐标系下,基于模拟结果而计算出的不同空间区域的单颗粒速度分布函数,可直观量化出色散击波的波长,除以波前速度即获得色散击波周期。结果显示,色散击波的周期也随着边界向内压缩速度的增加而单调减小,但减小的幅度显著大于上述系统时间延迟。当压缩速度达到一定阈值时,色散击波的周期减少到与系统时间延迟相当的时间范围,即系统的时间分辨率,色散击波随即消失。进一步的模拟结果显示,尘埃等离子体系统的条件,如耦合参数、屏蔽参数等,对色散击波周期和系统时间延迟的影响很小,它们主要受边界压缩速度的影响。其次,通过朗之万动力学模拟,研究气体阻尼对于压缩冲击波动力学行为机制的影响。模拟数据显示,气体阻尼的存在导致冲击波前的速度在传播过程中有所减缓,同时数密度的时空演化图中展示的色散击波也变得有所模糊。系统单颗粒分布函数显示,气体阻尼的存在导致冲击波后漂移速度逐渐减缓。模拟数据的分析结果表明,气体阻尼的存在并不影响色散击波周期和系统时间延迟等物理量与边界压缩速度之间关系的整体趋势。不过与无阻尼结果相比,气体阻尼则显著延长了色散击波的周期和系统的时间延迟。而色散击波消失的原因,仍旧是边界向内高速压缩时,色散击波的周期减少至与系统的时间延迟相当的时间范围。最后,通过朗之万动力学模拟,改变气体阻尼率,研究不同阻尼参数下冲击波的能量输运规律。系统数密度的时空演化图显示,气体阻尼的存在导致尘埃颗粒的不均匀分布,因此越靠近边界压缩区域,系统势能越高。冲击波后的数据分析显示,气体阻尼导致冲击波后尘埃颗粒的平均速度逐渐下降,并且冲击波后尘埃颗粒平均速度的空间变化率随压缩速度的增加而增大。当气体阻尼率增大时,冲击波后尘埃颗粒平均速度的空间变化率也随之增大。计算出的系统温度分布显示,由于阻尼耗散机制的存在,冲击波后区域存在温度差,从而导致从冲击波锋面处到波后区域的热输运现象。