压力容器是研究内爆的重要工具。内爆过程中,由于冲击波多次反射叠加且波系复杂,冲击波特性与自由场爆炸存在很大差异。同时,结构在内爆过程中的载荷与动响应也和自由场爆炸中存在很大差异。本文首先设计以内爆实验为主的压力容器,得到用于计算的模型,进而研究压力容器在内爆作用下的冲击波载荷与动响应特性,并对其工作过程进行分析。首先,本文根据实验所需的设计要求、国家标准与经验公式设计压力容器的抗爆结构。根据机械原理与机械设计手册设计包括线缆通道、压力控制装置与进排水通道在内的容器开孔与密封结构。同时设计各部分支承结构、实验辅助结构与快开式上封头结构,得到用于后续内爆研究的压力容器模型。随后,根据所得的设计结果,将包含超弹性夹层的多层压力容器模型分解,得到筒柱与封头一体的整体简化模型与包含所有结构的快开式上封头模型。根据整体简化模型,建立包括支承结构与底座的有限元模型,通过有限元方法研究内爆作用下冲击波载荷的分布规律,反射特性及其与超弹性夹层之间的关系,并研究在不同水深环境内爆时容器内气体部分的准静态压力特性。进而得到椭球形封头对冲击波的反射规律、内部准静态压力规律及其与超弹性夹层的关系。其次,将容器的金属部分等效为刚体,底座减震器与超弹性夹层分别等效为线性减震器与非线性减震器,研究包含不同刚度弹性底的压力容器在内爆过程中的刚体运动规律。再同样利用整体简化模型,通过有限元方式研究应力载荷、动响应与冲击环境在压力容器壁面上的分布特性及其在不同结构层中的传播特性,同时研究动响应与冲击环境在包含不同超弹性夹层的压力容器上的分布特性,尤其是安装设备的位置。由此得到内爆响应与冲击环境在压力容器上的分布规律并根据冲击环境判断设备的危险程度。最后,根据设计结果,建立快开式上封头的有限元模型。将通过仿真获得的壁压曲线作为载荷,以及已获得的容器外壁刚体加速度曲线作为边界条件加入模型,研究密封结构与快开门动力结构在内爆作用下的动响应和接触力特性。然后通过对标准液压回路的仿真获得液压缸活塞杆两端的压力曲线并加入模型,研究上封头开启过程的动力学特性。由此得到齿啮式快开门结构在内爆作用下的动响应规律与开启过程的动力学特性。