激波管是一种常见的爆炸力学研究平台,在冲击波和超高声速流场研究领域应用广泛。高温高压气体激波管与常规激波管相比,有驱动气体温度高,压力大等特点,这要求膜片在高温下仍能具有可控的爆破性能。膜片的爆破性能对激波管所产生的冲击波的性质有显著地影响。因此,研究膜片的爆破性能对激波管的应用有着重要意义。对于大口径激波管,拱型膜片加工难度较大,平板型膜片是一种较为理想的结构,然而目前国内外对于平板型膜片的研究还不成熟。本文基于对316L不锈钢材料组织和高温性能的研究和有限元模拟的方法,对一种大口径高温高压气体激波管用平板刻槽型膜片进行模拟和爆破试验,研究了膜片爆破性能的变化规律,并进行对应的爆破试验加以验证,得到以下结果:（1）对某厂提供的316L不锈钢板板材微观组织和不同温度下力学性能进行分析研究。结果表明:板材组织分布不均匀,沿轧制方向有流线分布;板材存在织构,在板材的不同位置裁剪的膜片的织构差异显著;在室温至500℃范围内,板材的屈服强度和抗拉强度随着温度升高而下降,在300～500℃时下降缓慢;板材抗拉强度随温度下降导致了高温下爆破压力下降。（2）建立了十字弧形、十字直线、六条直线、八条直线刻槽的四种膜片模型,使用LS-DYNA软件对其爆破过程进行了有限元模拟。结果表明:在膜片厚度与刻槽深度相同的条件下,十字弧形刻槽的爆破压力最高,爆破后形态较好。（3）研究了十字弧形刻槽膜片不同槽深、不同厚度、不同口径以及不同夹具圆角模型。结果表明:在剩余槽深与厚度比值在0.3～0.8范围内,膜片爆破压力与剩余槽深成正比;剩余厚度一定时,随着厚度增加,爆破压力略有减小;爆破压力与泄放口径的倒数呈线性关系。根据模拟结果,拟合出不同几何参数膜片的爆破压力预测公式为（?）。该公式计算结果与模拟结果误差小于8%,能较好地反映膜片结构与爆破压力的关系。（4）建立了刻槽部位材料抗拉强度各向异性的模型,模拟了织构存在时,膜片破裂的可能形貌。结果表明:刻槽的抗拉强度差异较大时会导致破裂形态不均匀。因此组织各向异性对膜片爆破形态的影响不能忽略。（5）研究了膜片在室温至450℃的爆破压力变化规律。结果表明,随温度上升,膜片爆破压力下降;拟合出不同几何参数的膜片的爆破压力与温度关系,结合（3）中的拟合关系,可以预测不同几何参数膜片在不同温度下的爆破压力。（6）在高温高压气体激波管上对直径100mm的316L不锈钢膜片进行爆破试验。结果表明:膜片的爆破压力与有限元模拟结果误差6%以内,爆破形态与模拟结果基本吻合。