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气相爆轰波的起爆与传播过程耦合了诸多的气体动力学、热力学、化学反应动力学与激波动力学现象，流动过程十分复杂。目前，爆轰物理的许多基础问题仍然缺乏详尽、深入、准确的认识。爆轰波传播与起爆的核心物理机制是非线波传播与化学反应带相互作用，但是至今为止，所有研究都是定性的，缺乏定量化的研究结果。 胞格结构是爆轰波传播过程中的重要物理特征，现有的理论和物理模型都无法准确预测胞格结构，这说明现有的物理模型忽略了某些重要的物理机制，或者对关键的物理过程描述有误。 爆轰物理涉及到激波动力学领域和燃烧领域，但是目前关于爆轰波的理论研究主要还是从激波动力学出发，缺乏对燃烧领域中化学动力学机理的探讨。为了准确的预测胞格尺度，还需要在爆轰物理模型的提炼中考虑更多的物理因素，其中，化学反应带的特征尺度将是一个关键因素。结合这些问题，本文以数值模拟方法为主，辅以理论分析的手段，通过对化学动力学模型的研究，定量地探讨爆轰波传播过程中的非线性波与化学反应带的耦合机理。取得的主要研究成果如下: 1、化学反应带内点火延迟时间等于三波点的运动周期;胞格的大小与诱导区内对应的点火延迟时间成正比:本文采用不同的化学反应模型对H2-Air、H2-O2爆轰波的传播过程进行数值研究，结果表明，对于稳定传播的爆轰波而言，化学反应带中，诱导区内的点火延迟时间等于三波点的运动周期，胞格宽度λ、CJ爆速DCJ以及诱导区内的点火延迟时间τ ig之间存在如下数量关系:λ=DCJ×τ ig。 2、非线性波与化学反应带耦合过程中的关键参数:三波点的运动周期表征爆轰波传播过程中非线性波的特征时间，诱导区内的点火延迟时间表征化学反应带的特征时间。数值研究结果表明，非线性波和化学反应带是通过时间这一关键控制参数耦合在一起的。 3、爆轰模型在反应机理上存在的问题:本文中以一个经过修正后能够准确预测胞格宽度的单步反应模型为参考标准，将该模型与不同的爆轰模型就模型的自点火性质进行对比。研究发现，现有的爆轰模型在高温高压下预测的点火延迟时间都偏小。而爆轰波的诱导区内一般都是高温高压状态，关键状态的点火延迟时间偏小，所以预测的胞格都偏小。这一问题产生的根源在于，模型具体参数的确定以及反应机理的验证都没有经过高温高压的实验检验，而且整个反应体系中，每个基元反应都有其适用范围，但是模型在应用时却不会考虑这些限制。