舰载设备的抗冲击能力是舰船生命力的重要指标,因此,设备在上舰之前都需要开展相应的冲击试验,大中型设备需要在浮动冲击平台上开展抗冲击试验。浮动冲击平台在进行水下爆炸试验时,大量的加速度和应变等动态参数需要可靠、高效地进行记录和存储。黑匣子作为一种特殊的多源动态信息采录系统,具有很强的抗爆抗冲击防护能力,可以为浮动冲击平台等海上测试系统的数据存储提供可靠保证。首先,本文分析了浮动冲击平台水下爆炸试验的特点,得到了海上测试系统黑匣子的技术要求,应用TRIZ理论中最终理想解和技术矛盾矩阵等分析工具对黑匣子的结构组成和具体形式进行设计。综合考虑黑匣子的安装空间、耐压性能和隔振性能,进一步确定黑匣子各零件的具体尺寸。然后,根据美军标MIL-S-901D中规定的浮动冲击平台水下爆炸试验工况,基于声-固耦合方法计算浮动冲击平台的动响应。结合冲击谱相关理论,将平台内底加速度转换为设计冲击谱对浮动冲击平台冲击环境进行定量描述,并给出平台内底加速度时间历程曲线和设计冲击谱作为后续黑匣子抗冲击性能分析的输入载荷。其次,选择平台在水下爆炸载荷作用下冲击动响应较小的区域作为黑匣子的安装位置。分别采用平台内底加速度时间历程曲线和由设计冲击谱转换得到的组合三角波加速度曲线作为黑匣子的冲击输入载荷,分析黑匣子在冲击载荷作用下的动响应。并以许用应力和等效塑性应变作为评估参数校核黑匣子的强度,得到黑匣子结构抗冲击的薄弱环节。最后,分别对黑匣子的结构和材料进行优化设计。针对黑匣子抗冲击薄弱环节,从改变存储硬盘的安装方式、增加隔热阻尼层厚度和增设缓冲材料层三个方面对黑匣子结构进行了改进;考虑多种外壳体材料并应用多孔复合材料泡沫铝作为隔热阻尼层,对黑匣子的材料进行优化,进一步提升黑匣子抗冲击防护能力。通过对比分析优化后黑匣子的强度给出最佳优化方案。