随着现代科技的发展，越来越多的重大装备都面临着极端环境。比如在核聚变和空间电推进中都存在着强辐照的极端环境，它们会带来服役构件的辐照损伤，脆化，应力腐蚀开裂等，是制约核聚变能和空间推进技术发展的世界性技术难题。而空间飞行器及高超音速飞行器则面临着高速撞击的强冲击环境，带来构件的失效和破坏。因此，研究强辐照强冲击下材料与结构的破坏，是重大装备安全服役的关键问题。但是，其物理过程往往涉及多时空尺度，多物理场的耦合，材料变形失效过程十分复杂。单纯的实验研究难以解耦复杂影响因素，并且受限于时空分辨率，亟需发展基于物理机制的极端环境下的力学理论与计算。基于此，本报告将首先介绍如何建立力-辐照耦合及超高应变率下的跨尺度晶体塑性计算方法。考虑到塑性失稳是辐照脆化及辐照促进应力腐蚀开裂的重要诱因，本报告将以塑性失稳为例，介绍如何通过系统计算及理论分析，揭示辐照材料中塑性失稳的微观机制，并提出理论预测模型。继而，将介绍超高应变率下高速运动微结构的相对论效应带来的新机制及其对相关理论发展的潜在影响。