潜孔冲击器在工作过程中，气源压力进入工具中驱动活塞做高频高速的轴向往复运动，并冲击钎头使其进行破岩钻进。首先，以无缸潜孔冲击器为例，结合其结构特点分析工作原理；其次，基于计算流体力学、热力学和应力波传递相关理论，考虑气体的压力、温度和密度的变化，分别建立了气室气体的瞬变流模型、绝热模型以及活塞的冲击回弹模型；然后，基于活塞的运动状态和气室气体状态，将潜孔冲击器1个运动周期分为11个不同阶段，结合上述3个模型和活塞的运动学方程，建立了完整的潜孔冲击器的非线性动力学模型；最后，基于该模型对实际算例进行计算。结果表明，活塞运动参数、气室压力数值变化与潜孔冲击器的工作原理与运动学规律一致。对潜孔冲击器的设计与研发提供研究基础与方法，为相关工具的动力学模型和仿真模型的建立提供参考。