随着海洋资源的开发与水下爆破技术的发展，水下爆破工程逐渐增多，水下爆破安全防护问题也逐渐受到人们的重视。在军事领域，现代海军舰艇对水下鱼雷的抗冲击性能的要求也不断提高，研究新型的抗冲击性能更好的防雷舱结构逐渐成为人们研究的重点。因此，开展水下爆炸参数测试及其爆炸有害效应控制的研究，无论是在民用水工工程中还是在军事海洋防护工程上都有着重要的研究价值与意义。　　本文在安徽理工大学小型爆炸水池（Φ5.5m，H3.62m）中开展了不同尺寸类型空气隔层结构防护水下爆炸压力测试，研究空气隔层结构对水下爆炸能量的影响;采用UBOX-6016振动测试仪对空气隔层结构防护作用下爆炸振动信号进行监测，研究空气隔层结构对最大振速和主振频率的影响;结合数值模拟软件对大药量水下爆炸空气隔层防护进行模拟研究;通过Matlab软件编写相关程序对振动监测的信号进行HHT(Hilbert-Huang)分析，研究空气隔层对振动信号的全局频率影响。根据实验与模拟分析，在现有实验条件下得到以下结论:　　(1)空气隔层结构对水下爆炸参数的影响。对峰值压力的影响:空气隔层作用能够有效衰减峰值压力，在0.3m处峰值压力实测衰减率达到49.57％～75.93％，扣除壳体影响的衰减率达到54.14％～92.47％，0.5m处峰值压力实测衰减率达到59.36％～75.09％，扣除壳体影响的衰减率达到80.47％～100.87％。　　(2)空气隔层结构对水下爆炸能量的影响。对水下爆炸输出结构的影响:空气隔层作用下，水下爆炸能量输出结构发生改变:0.3m处比冲击波能所占总能量比重约由40.98％～37.85％降13.89％～1.64％;0.5m处比冲击波能所占总能量比重约由37.46％～26.37％降为13.33％～2.55％;比气泡能占总能量比重则相应增加。　　(3)壳体尺寸对水下爆炸参数的影响:随着隔层结构壳体半径的逐渐增大，气泡脉动峰值压力占冲击波峰值压力比重也逐渐增大，即壳体约束作用下冲击波的冲击作用减弱，气泡的脉动作用加强。　　(4)空气隔层结构对水下爆炸冲量值的影响:空气隔层作用可以明显降低水下爆炸冲量值，30cm处衰减率达到64.48％～82.99％，50cm处衰减率达到50.75％～73.68％。隔层厚度达到Φ80mm～Φ120mm之间冲量值衰减率最大。　　(5)空气隔层结构对爆炸水池临近地基振动的影响。对最大振速影响:随着空气隔层厚度的增加，振动速度先减小后增大，且空气隔层厚度为Φ120mm时，振动速度值最小。并拟合出空气厚度对振动速度衰减值的方程，该方程能够给爆破振动防护设计提供指导;对全局频率的影响:通过HHT分析方法可以得到全局频率所对应的幅值。在空气隔层结构作用下，5Hz～15Hz区间段的幅值减弱较明显，且作用时间得到缩短。空气隔层厚度为Φ80mm～Φ120mm之间达到的防护效果较好。　　本文实验结果与分析对工程爆破领域水下爆破危害防护及军事领域海洋舰艇防雷舱结构设计具有一定的理论参考价值。