激波通过非均匀介质时产生的折射现象是激波动力学研究中的经典而重要的科学问题之一，在惯性约束核聚变、激波边界层干扰、激波火焰相互作用，以及在超燃冲压发动机等工程应用中都具有重要的研究价值。长期以来，各种非规则折射波系形成的物理机理及各种折射波系之间的转变规律受到了学者的广泛关注。目前关于激波折射的研究多局限于平面激波条件下的定常或准定常情况，而非定常情况下的激波折射现象和规律则鲜有研究。已有研究表明入射角和激波强度是影响激波折射最重要的两个因素，当圆柱形汇聚激波沿倾斜气体界面运动时，激波强度以及入射角均不断发生变化，导致激波波后是一个非均匀的流场，因此定常或准定常激波折射理论不一定能预测非定常激波折射现象和规律。鉴于此，本文拟采用实验与数值方法研究汇聚激波条件下非定常激波折射规律。　　在激波管中形成马赫数约1.59柱形汇聚激波，采用肥皂膜技术形成初始倾斜空气/氦气界面，利用高速纹影技术记录了柱形汇聚激波与界面倾角为30°、45°、50°界面的相互作用过程，得到了清晰的汇聚激波折射现象。此外使用迎风格式的CE/SE数值求解程序对汇聚激波折射问题进行数值模拟。研究表明柱形汇聚激波在空气/氦气界面上会发生规则和非规则折射，但是折射现象及规律与平面激波是不相同的;非定常性会导致激波入射过程中折射波系发生转变。本文对透射激波为自由前导激波的折射波系进行了研究，发现透射激波在汇聚激波折射中可能为非自相似运动状态。当入射激波沿界面运动速度小于透射激波沿界面速度时，透射激波为自相似运动状态，其速度与入射角减小无关;当入射激波沿界面速度增大至与透射激波沿界面速度相等时，会出现透射激波从自相似运动转变为非自相似运动的现象，进而发生波系转变现象。　　另外本文利用数值程序进一步研究了多种工况下汇聚激波的折射现象，考虑了不同初始汇聚激波强度的影响。结果表明，相比入射角对波系结构的影响，激波强度对波系结构的影响较小，且当激波处于中等强度时，波系现象较为丰富。