本文旨在讨论研究冲破式复合盖的结构设计与试验验证。基于拓扑互锁原理提出了一种新型组合结构，它由许多互相镶嵌的子构件与连接子构件的密封层构成，采用此原理满足结构在正常承压条件下的强度和刚度要求；当整体结构内压达到特定值时，先解除顶盖部分的约束，使其自动飞出，然后在很短的时间内，其余的部分在冲击下按照预定的轨迹四散分开，最终达到设计要求的定向破坏的目的。本文结合线弹性理论与有限元方法制定设计思路，接着对设计中采用的基材进行了一系列试验，整理试验数据后参考各种理论分析结果确定方案的各项参数，并使用有限元模拟验证。针对复合盖顶盖与侧边的胶接部分作了研究，为了满足顶盖部分在特定压力下被冲出，设计了一种通过控制接头的胶黏范围实现定载荷破坏控制的解决方案，然后通过有限元数值模拟分析胶层在不同周向长度下内应力分布情况，计算得到所需的胶层的周向长度，最后讨论了薄弱区参数的取值对冲破性能的影响。对复合盖侧边与侧边的胶接部分作了研究。使用有限元软件模拟了侧边之间胶层的破坏过程，并通过设置铰链等方法使破坏后的侧边按预定轨迹散开。最后还对冲破力做了预测。按照设计方案制作了复合盖试验件，并完成了一系列承压、冲破和顶破试验，试验数据证明设计思路正确，同时模拟计算结果与试验数据基本吻合，达到了预定的技术要求。