岩石等非均匀脆性介质在冲击载荷作用下的损伤失效行为非常复杂，材料的细观非均匀性、微损伤演化的非平衡演化效应以及应力涨落效应对于损伤演化过程产生了巨大影响。本文发展了包含以上效应的驱动非线性阈值模型，揭示了这些效应对于岩石等非均匀脆性介质在层裂过程中宏观损伤演化行为的影响，并且对水泥爆炸冲击实验进行了模拟，验证了该模型的可行性。　　 首先基于局部平均场假设建立了包含材料非均匀性和微损伤的非平衡演化效应的驱动非线性阈值模型，并用此模型分析了层裂破坏过程。发现非均匀脆性介质的层裂破坏由M、S、m、De等几个无量纲数控制，其中m和De分别表征了材料的细观非均匀性和微损伤演化的非平衡演化效应。低应力情况下，材料越不均匀(m越小)最终靶板达到的损伤值越大，而在高应力情况下结果正好相反。不论在低速或高速碰撞的情况下，材料越均匀将导致损伤空间分布越不均匀，局部化现象也就越明显，这些趋势可以用饱和损伤随载荷变化的规律来解释。在未达到饱和损伤时，De数越小损伤演化越迅速，损伤空间分布越集中，局部化现象越明显。若损伤达到饱和值，则靶板内的宏观损伤仅由S和m决定，而与De无关。　　 针对岩石等非均匀脆性材料中由于细观非均匀性所导致的应力涨落效应，通过引入应力涨落系数k，建立了包含应力涨落效应的损伤演化方程，考察了层裂过程中应力涨落效应对损伤演化的影响。结果表明，在假设应力涨落系数后与宏观损伤解耦的情况下，在低速碰撞情况下(S较小)应力涨落效应越明显(k越大)，损伤演化越剧烈、最终达到的宏观损伤值越大，损伤空间分布越集中，局部化现象越明显；高速碰撞情况下(S较大)的变化趋势则完全相反。应力涨落与宏观损伤的耦合会加剧这种变化。这些趋势可以用饱和损伤曲线的上凸和下凹的性质来解释。　　 最后针对“层内爆炸”采油的问题，利用所发展的驱动非线性阈值模型对水泥试块在爆生气体作用下的破坏过程进行了仿真分析，得到了与实验相符的结果。这表明，本文所发展的驱动非线性阈值模型可以有效地刻画水泥材料的动态损伤演化过程。此外，在实验冲击载荷作用下，水泥中微损伤演化的特征时间τ0和应力波传播的特征时间都在微秒量级，因此必须考虑损伤演化和应力波传播的动力学耦合效应；每条裂纹的扩展时间基本在1×10-4秒左右，因此总的载荷作用时间应在毫秒量级。