爆破片作为一种精密的压力泄放元件,在工程上应用广泛。经过调研,在高升压速率的动态超压工况下,爆破片的实际爆破压力可能会超过其静态标定爆破压力,这给爆破片使用带来潜在危险。现有标准规范多通过限制升压速率的范围将使用场合限制在静态工况,但在动态工况,爆破片是否能够使用、如何使用等问题还有待解决。全面理解爆破片动态超压工况对其爆破性能的影响至关重要。基于此,本文通过设计搭建动态超压爆破实验平台,系统研究了正拱开缝型与反拱带槽型爆破片的动态爆破性能,主要研究内容与结论如下:(1)搭建了爆破片动态超压爆破实验平台,采用可燃介质爆炸的方式获得爆破片动态承载行为。定义了动态超压工况下爆破片的升压速率计算方法。(2)开展了正拱开缝型爆破片的动态承载实验。结果表明,动态工况下爆破片爆破压力显著大于静态爆破压力。随着升压速率的增加,超压倍数增大,两者符合幂函数关系。分析发现,正拱开缝爆破片的背压托架是影响其动态爆炸压力与静态爆破压力显著差异的主要原因,基于此设计了单片结构正拱开缝型爆破片,在相同升压速率等级下该改进结构的超压倍数比未改进结构显著降低。(3)开展了反拱带槽型爆破片的动态承载实验。结果表明其动态工况下爆破压力大于其静态爆破压力。随着升压速率的增大,超压倍数与升压速率之间由幂函数关系逐渐转变为线性关系。爆破片尺寸对实验结果趋势影响很小。(4)构建了动态双向拉伸下爆破片应力应变的获取方法,即通过激光刻划在试件上设置格栅线结合理论数学方法,最终得到试件极顶的应力应变关系。设计了动态双向拉伸实验方法,通过牺牲爆破片与测定爆破片的“双爆破片”设置,实现动态双向拉伸。结果发现,随着升压速率的不断增加,极顶处在相同预拱压力下其等效应变越小,即试件在相同应变下能承受更大的载荷。以静态双向拉伸下极限等效应变为判定依据,提出动态强度概念,将其作为指标解释了爆破片动态超压响应机理。(5)结合所有影响因素,提出动态本构影响因子与动态结构响应因子两个参数用于爆破片动态爆破压力预测。结合工程实际考虑提出安全因数,得到爆破片在工程实际应用时动态超压工况下爆破压力的预测公式。