双脉冲固体火箭发动机是针对常规固体火箭发动机缺乏能量可调、可控技术而提出的一种新型固体火箭发动机设计方案。本文针对隔层式双脉冲发动机Ⅱ脉冲点火瞬态过程的多物理场耦合特性,改进设计了冷气冲击实验系统,设计完善了双向流固耦合数值计算方法,研究了Ⅱ脉冲点火耦合过程中的内流场流动特性、隔层动态响应特性、推进剂力学响应特性,分析了Ⅱ脉冲点火瞬态过程的主要影响因素。(1)针对双脉冲发动机Ⅱ脉冲点火冲击特性和隔层式隔离装置的结构特点,改进设计了一套冷气冲击实验系统,模拟了Ⅱ脉冲点火的快速升压过程,为隔层式隔离装置打开特性的研究提供了实验和验证平台。(2)采用冷气冲击实验和数值计算方法,研究了径向隔层式隔离装置的打开特性。对比了有无预置缺陷和升压速率对隔层破裂过程的影响特性,获得了隔层式隔离装置工作过程中的流场流动特性和隔层动态响应特性。(3)对ANSYS Workbench平台进行二次开发,建立了点火具质量流率模型、推进剂传热模型、推进剂燃烧加质模型,设计完善了一种双向流固耦合数值计算方法,实现了对双脉冲发动机Ⅱ脉冲点火耦合过程的数值求解。(4)采用双向流固耦合数值计算方法,研究了轴径混合隔层式双脉冲发动机Ⅱ脉冲的点火耦合过程,获得了Ⅱ脉冲点火瞬态过程中的内流场流动特性、隔层动态响应特性和推进剂力学响应特性,分析了Ⅱ脉冲点火过程中的流固耦合特性。(5)研究了点火药量、隔层材料属性、预置缺陷位置和轴向隔层长度对Ⅱ脉冲点火耦合过程的影响特性。点火药量的递增,有效地缩短了发动机点火响应延迟;不同隔层材料属性的形变响应特性呈现出较大的差异;预置缺陷位于隔层中的不同结构分段时会对点火冲击过程产生较大影响;轴向隔层长度改变对点火冲击过程造成了一定影响,但未呈现出明显的规律性。