为应对日益严峻的能源危机和与全球气候变化息息相关的碳排放压力,我国正积极探索替代传统化石燃料的清洁能源。其中,核能作为近乎零排放的清洁能源,成为我国大力发展的主要对象。目前中国的核能利用技术主要为第三代压水堆技术。在第三代压水堆技术中管路系统主要材料为316LN奥氏体不锈钢。核电系统的抗冲击性能是评估系统安全性的重要指标。目前核级管道的冲击分析采用响应谱方法,评价准则借鉴核电管道地震分析的弹性评价方法。区别于地震载荷作用,在冲击载荷下,材料的破坏受到大变形、应变率效应、应力状态和加载历史等因素影响,使得材料的力学特性表征十分复杂。因此,本课题首要任务是确定316LN不锈钢在冲击载荷下的力学性能,得到其本构关系与失效模型,根据得到的本构关系对简单不锈钢构件在受冲击载荷下的变形行为进行仿真预测。（1）首先设计并实施了静态实验。为确定316LN奥氏体不锈钢的应变强化效应与温度软化相对本构关系的影响,对圆棒试样进行了常温与高温条件下的准静态的单轴拉伸实验。在温度相实验中,从150℃至900℃设置了七个温度梯度。圆棒试样准静态下的常温与高温拉伸破坏实验结果应用于失效模型拟合中。同时为确定应力三轴度对材料失效的影响,设计实施了缺口试样的拉伸实验,圆棒扭转实验与圆柱试样的压缩实验。得到相应的载荷位移曲线。最终获得不同应力状态下的失效应变。（2）采用自研的液压气动装置对316LN进行常温下的中应变率拉伸实验,应用力传感器与激光位移计获得材料在10s-1至100s-1应变率量级上的载荷位移曲线。应用霍普金森拉杆对材料进行动态拉伸实验,获得材料在1000s-1应变率量级上的动态力学性能。通过以上中高应变率实验获得材料的动态屈服强度与失效应变。（3）应用一级轻气炮开展了泰勒撞击实验,炮管直径6mm,弹体长径比为4:1。实验中需要改变子弹撞击刚性靶板的撞击速度,目的是获取子弹在低速条件下的不同的变形程度与在更高速度下的不同的失效程度。（4）根据所得数据拟合出316LN奥氏体不锈钢的Modified JohnsonCook（MJC）本构模型。通过实际测量与仿真相结合的手段获得断裂应变,拟合得到材料的MJC失效模型。通过得到的材料本构与失效模型对泰勒撞击过程进行仿真。基于上述实验研究得到以下结论:316LN奥氏体不锈钢应变强化效应显著,强化系数n值达到0.74;有明显应变率强化效应;有明显的温度软化效应,在450摄氏度之前,材料的屈服强度下降明显。316LN为典型的韧性材料,具有很高的失效应变值;随着应力三轴度的升高,材料失效应变降低;材料在剪切条件下的失效应变要小于材料在单轴拉伸时的失效应变;应变率对材料的失效应变影响较小;在750℃之前,温度对材料的失效应变影响较小,当温度到达900℃时材料的失效应变急剧上升。由于材料的应变强化效应显著,因此泰勒撞击杆变形区域较长,同时材料剪切强度较低,试样破坏形式接近于剪切破坏。