作为工业领域广泛应用的能源之一,压缩空气由于响应迅速、高效安全、成本低等优点广泛应用在汽车制造、电子、半导体制造行业等各行各业。由于压缩空气的可压缩性以及泄露等问题,导致压缩空气的利用率很低。因此,提高压缩空气的利用率对环保节能有重要的意义。针对传统储气罐不能恒压储放能而导致其应用在排气回收节能回路中会导致回路运行不稳定和能量的二次浪费的问题,本文提出一种新型基于超弹性橡胶材料的能够进行恒压储放能的气动应变能蓄能器,应用到排气回收节能回路实现节能的目的。本文主要研究内容如下:（1）基于橡胶气囊储能部件,进行恒压式弹性应变能蓄能器的结构设计,主要包括各部件的加工、连接方式及密封设计。基于橡胶材料的超弹性特性说明恒压式弹性应变能蓄能器的恒压储能原理,并通过有限元仿真软件Abaqus验证恒压式弹性应变能蓄能器充气膨胀的恒压特性。（2）分析气动应变能蓄能器充放气参数峰值压力、膨胀压力和收缩压力的影响因素。基于热力学第一定律的能量分析法和热力学第二定律的（火用）分析法建立描述蓄能器充放气储能效率的数学模型。（3）搭建充放气实验台进行储能效率分析,利用Simulink软件设计采集控制程序采集充放气过程中进入气动应变能蓄能器的气体流量、温度和压力进行储能效率的计算。基于不确定度法,分析橡胶气囊和乳胶气囊循环充放气后膨胀压力、收缩压力和储能效率数值的离散程度,确定气囊循环充放气后力学性能的稳定性。（4）气动应变能蓄能器节能应用验证。搭建基于气动应变能蓄能器的排气节能回路,验证气动应变能蓄能器的节能效率范围和对回路运行稳定性的影响。研究结果表明,本文提出的气动应变能蓄能器循环充放气膨胀压力、收缩压力和储能效率的标准偏差分别为0.5%、0.4%和0.584%,储能效率约为76.9%,能量密度为309.48k J/m~3,表明其能够进行恒压储放能,且具有较高的储能效率和能量密度。将其应用到气动回路进行排气回收的最大节能效率为54.1%,且气缸运行稳定性相较于传统回路得到了提高,表明将气动应变能蓄能器代替传统储气罐进行排气回收提高压缩空气的使用效率是可行的。