构件及材料的动态测试是高性能新型装备研究、抗冲击新材料研发和高速制造技术开发的必要前提和理论基础。镁合金是迄今在工程中应用最轻的金属结构材料，在航空航天、交通运输、武器装备等对结构重量敏感的领域，具有广泛的应用前景和发展潜力。负重轮是应用镁合金作为替代新材料的典型部件，可减轻履带式车辆重量增强其机动性和通行能力，同时能有效吸振提高装甲车辆人机适应性，但这类构件需要有良好的抗冲击性能。因此，系统测试分析镁合金负重轮的冲击响应特性，对镁合金负重轮承载能力评价、结构设计优化、材料选择改进以及推动其应用具有重要的意义。在构建的自由式Hopkinson压杆测试系统上，对从AZ80镁合金负重轮切取的长细杆，测试了其弹性应力波传播及应力幅值衰减规律，分析了镁合金冲击作用下的阻尼性能。研究表明应力波在AZ80合金杆中传播时，应力波幅值随子弹速度增加而增大，随传播距离的增加明显减小；不同位置处的应力波幅值差值随子弹速度增加而增大，但不受子弹长度和形状的影响。测试范围内，AZ80合金的应力衰减系数在2.79～5.91m-1，应力幅值减小13～27%。对应力-时间曲线的傅立叶转换结果表明，幅值谱在1～4Hz频段出现幅值峰且急剧下降的现象，表明AZ80合金负重轮减振性能的最佳频率为1～4Hz。借助G-L位错钉扎理论模型分析表明，由于存在大量的弱钉钉扎位错，AZ80镁合金表现出良好的阻尼性能。借助构建的分离式Hopkinson压杆试验系统，测试分析了挤压成形的AZ80合金负重轮（沿与幅板径向成0°、45°、和90°方向）、ZK60合金挤压棒材以及AZ31合金铸棒的动态力学性能，应变速率范围在800s-1至3000s-1之间，并与准静态下的力学行为进行了比较。AZ80、ZK60、AZ31合金均表现出正的应变速率效应，AZ80合金0°、45°、和90°方向的应变率敏感系数分别为0.00669、0.03189、0.03004。随应变率的提高，断裂强度（最大应力）呈逐步递增的趋势，受加载方向影响较大，而断裂应变（最大应变）呈突增的趋势，基本不受加载方向影响。从0.001s-1至3000s-1，三个方向断裂强度平均提高51.4%，断裂应变平均提高124.6%。以Johnson-Cook本构方程为基础，分别建立了AZ80合金三个方向的本构模型。采用光学显微镜、扫描电镜等手段，开展了AZ80合金负重轮微观组织测试技术研究，探讨了镁合金动态冲击下的微观变形机制、应变速率敏感性及断裂机制。结果表明：高应变率下的微观变形机制与加载方向密切相关，90°、45°和0°方向的塑性变形机制分别为以拉伸孪生加位错滑移、基面滑移及锥面滑移为主，同时伴随着动态再结晶。随着镁合金中合金含量的增加，孪晶所占的面积百分数不断的减少，孪生在塑性变形中所起到的作用降低。不同压缩方向的局域化变形机制与加载方向密切相关，0°方向形成了由孪晶组成的变形局域化区域，其它两个方向的局域化变形不明显；AZ80合金负重轮的断裂机制基本以脆性断裂为主，随加载应变率的增加塑性有所改善。