柱壳结构作为一种轴对称结构，广泛应用于工业容器、战斗部结构和航空航天飞行器等领域，其在爆炸载荷作用下的破裂特性一直是结构安全性和破坏研究的重要课题。预制缺陷柱壳在爆炸载荷条件下存在非常复杂的受力情况，融合了材料力学、断裂力学、爆炸力学等相关学科，从文献调研情况来看，目前国内外相关研究成果相对较少。本文以预制缺陷柱壳为研究对象，采用实验、数值模拟和理论相结合的方式对其在内部爆炸载荷下的膨胀破裂行为和机理进行了研究，进而指导预制缺陷柱壳的结构设计。　　本研究主要内容包括：⑴设计了一种内外预制切口柱壳结构，对其在内部爆炸载荷作用下破裂行为进行了实验研究，考察了炸药类型、外切口深度等因素对柱壳破裂的影响。通过软回收装置获得了柱壳断裂形成的破片，结合破片初速和质量分布结果，分析含预制切口结构在内爆载荷作用下的起裂点、裂纹传播路径和破裂影响因素。研究结果表明，内外切口断裂迹线沿着径向或与径向呈45度方向，爆炸载荷大小和外切口深度等因素影响内外切口断裂比例。⑵采取有限元软件LS-DYNA中的ALE算法对含预制切口柱壳结构在内部爆炸载荷作用下的破裂过程进行了数值模拟，分析了柱壳破裂的影响因素。通过数值模拟得到多种工况条件下切口处应力集中系数，拟合得出了一个普适性的应力集中系数表达式。研究结果表明，数值模拟结果与实验结果吻合较好，能够指导实验方案的改进和优化。⑶在封加波提出的损伤度演化方程的基础上，考虑应力集中对孔洞或裂纹的加速增长效应，得到预制切口柱壳的损伤演化方程。结合考虑应变率的高应变率本构关系和柱壳膨胀规律，提出了预制缺陷柱壳结构断裂判据。研究结果表明，预制缺陷柱壳临界断裂应变受到应力集中、材料本构关系和内部载荷等因素的影响。⑷运用爆炸载荷作用下预制缺陷柱壳破裂规律、影响因素和断裂判据等，指导内部爆炸载荷下预制切口柱壳的结构设计。研究结果表明，预制切口柱壳结构设计需要考虑材料动态力学性能、切口形状尺寸、栅格密度和装药种类等因素的影响。