随着哈尔滨日遗化武销毁基地的竣工,如何运送日遗化武已经成为较为严重的问题,日遗化武的运输,可能会产生毒气的泄漏和弹体的爆炸,对城市和运输人员构成极为严重的威胁。研制重量较轻且抗爆性能较好的防爆罐,一直是运输日遗化武的主要目的。新型高分子材料复合结构防爆罐的出现为轻型防爆罐的研究奠定基础,将大大促进复合结构防爆罐抗爆性能的工程应用。本文主要以蜂窝夹层复合结构防爆罐为主要研究对象,对防爆罐的最大变形量、蜂窝夹层对冲击波的衰减幅度和蜂窝夹层对能量的吸收三个方面进行研究。采用了理论分析、数值模拟及实验方法分析了蜂窝夹层结构防爆罐的抗爆性能。其中,基于爆轰物理学原理分析了爆轰波在蜂窝夹层内的传播规律,以此为基础研究蜂窝夹层结构的吸能效果,并且分析了弹体(红弹)爆炸驱动形成破片特性。采用数值模拟方法分析了防爆罐的最大形变量和冲击波在蜂窝夹层结构防爆罐中的衰减情况,本文主要研究内容包括以下几个方面:(1)计算了红弹爆炸时破片的初速,对蜂窝结构的理论分析和爆轰波在防爆罐内传播规律的理论分析:分析了复合靶板在爆炸载荷下的吸能特性,建立了防爆罐夹层的吸能模型,研究了蜂窝结构独有的吸能特性。(2)通过数值模拟方法对防爆罐的壁厚和各层的尺寸进行了优化设计,通过防爆罐最大变形量的对比,得出最大变形量较小的组别,依据爆炸载荷对防爆罐作用的综合效果,得到最终的优化设计方案,厚度匹配为10mm-15mm-15mm。为了证明仿真的正确性,进行了单层40mm防爆罐抗爆实验,通过实验得到了最大变形情况,与仿真结果相比误差在10%以内,证明了仿真正确性。(3)在优化的厚度匹配方案下,改变夹层结构,进行仿真模拟,分别在相同TNT当量的情况下分析了爆炸载荷下的动态响应。通过对比得到蜂窝夹层结构防爆罐的最大形变量最小,吸能效果最好,冲击波在防爆罐中的衰减幅度最大。(4)运用仿真软件研究了破片对防爆罐内壁的毁伤作用,研究结果表明当破片速度低于780m/s时,弹体破片对蜂窝夹层防爆罐的毁伤影响较小。