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扁平绕带高压容器是由内筒、交错缠绕在内筒外的钢带层、端盖和封头等组成的新型壳体结构。自朱国辉等人于1964年提出后，已有数千台这种容器应用于全国各地的石油化工等领域中，许多学者对其力学性能进行了研究。该种容器已获国家专利，并列入美国ASME锅炉压力容器规范第Ⅷ篇。与其它类型压力容器相比扁平绕带容器有着显著的优点，特别是具有自我抑爆抗爆的特性。在实际运行中，该种容器由于种种原因可能导致内部压力骤然升高而发生爆炸。迄今为止，它的动态响应特性、破坏机理，尚未深入研究。此外，随着恐怖袭击事件可能性的增加，在人员高度集中或流动频繁的公共场所也需要配置体积较小、造价较低的爆炸容器以备紧急处理可疑爆炸物品。具有优异自我抑爆抗爆特性的多层扁平绕带式压力容器具有开发为此类爆炸容器的前景。这类爆炸容器在原子能、军事工业、国防、科研等领域也具有广泛的用途。因此，研究多层扁平绕带式压力容器的动力特性具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文采用实验研究和数值模拟两种方法对五台缠绕角度分别10°、15°、20°的多层扁平绕带式高压容器及一台单层圆柱爆炸容器在承受内部爆炸载荷作用下的动态响应进行了研究。容器内壳内径15cm、壁厚0.45cm，长度为117cm，材料为20[＃]钢；钢带由14层组成，每层钢带尺寸均为宽度2cm、厚度0.1cm，材料为Q195钢；底封头、端部法兰和项盖均为16Mn锻件。实验中将炸药装入硬纸圆柱中压实，柱形炸药柱的高度和长度大致相等，置于简易硬纸架上，仔细调整使之位于容器内腔中心位置(简称爆心)后进行试验。数值模拟采用非线性有限元程序LS—DYNA完成，有限元模型的几何尺寸和材料参数与实验容器的相同。模拟采用弹塑性强化模型，应变率效应通过Cowper-Symonds模型描述。计算模型采用六面体单元和四节点壳单元。容器的内壳与绕带及绕带之间的接触作用通过程序中的自动面对面算法处理。分别采用等效载荷LOADBLAST和流固耦合方式将炸药置于容器内壳中心处引爆，给壳体施加冲击载荷。
实验研究和数值模拟表明，爆心截面处扁平绕带爆炸容器的变形大于单层圆柱爆炸容器的变形；三种顷角θ的容器中，同一药量作用下θ为10°容器的中点最终位移最小；中心爆炸加载时扁平绕带爆炸容器壳体响应存在局部性特点，破坏位置集中在爆心附近，壳体最大应变由近爆点向远爆点方向逐渐降低；冲击载荷作用下内筒的环向应力远大于轴向应力；外壳钢带带长方向受拉应力，带宽方向受压应力；爆炸冲击能量集中在爆心截面附近，在等强度设计时，可以增加爆心截面处的钢带缠绕层数，底部封头和端部法兰受力很小，其厚度可以适当减小。本文得到了扁平绕带式爆炸容器动力响应问题较为全面的描述，可为扁平绕带式爆炸容器的进一步研究和工程设计提供参考。