大型整流罩分离系统是火箭飞行中一个关键的子系统,决定着火箭能否顺利的将有效载荷送入预定轨道。随着中国航天技术的进步,新一代运载火箭正朝着大直径、大推力的方向发展,火箭整流罩的结构尺寸也在发生着跨越式的增长。由于整流罩结构整体尺寸增加和采用旋转分离形式,使得整流罩刚度减小,分离过程将引起较为剧烈的弹性变形,减小罩内有效包络,增加整流罩与有效载荷及箭体碰撞的危险性。此外,整流罩规模的增大将引起地面试验时产生较大的气动阻力,阻碍整流罩分离,甚至可能使之无法分离。因此,采取数值方法对整流罩分离和地面试验进行仿真预示就变得十分重要了。为了研究整流罩在不同分离能源输入下的动力学响应问题,本文建立了精细有限元模型,并基于刚体模型仿真说明仿真流程的可行性,在此基础上开展了弹性整流罩的仿真工作,阐述了考虑弹性振动下的分离和变形特性。为了准确模拟地面试验过程,本文利用流固耦合方法开展考虑气动的分离仿真工作,获得了分离过程中的流场变化规律,预示了地面试验的分离特性。考虑到初始瞬态冲击的复杂性,本文最后对整流罩冲击响应问题展开讨论,揭示了整流罩瞬态冲击下的变形模式。本文主要研究内容为：1)建立精细有限元模型,利用刚体动力学和能量原理推导理论分离特性；通过精细刚体的仿真工作,获得刚体分离特性并说明相关有限元模型参数设置的正确性和利用ABAQUS商业软件进行大型整流罩分离仿真的可行性。2)通过整流罩模态分析,预示出分离中可能存在的危险振动模式；仿真获得了弹性整流罩不同分离能源输入下的分离特性、呼吸变形、能量等参数；分析了不同弹簧建模方式对刚体和弹性体仿真的影响。结果表明在真空环境中,整流罩能够成功分离,且与罩内有效载荷无干涉接触；能源输入越多,越有利于分离；弹簧建模方式对刚体仿真影响不大,但对弹性体仿真有较大影响,弹簧项杆能够抑制呼吸变形和轴向变形。3)基于CEL方法开展了地面分离预示工作,阐述了流场变化规律。分析结果表明地面试验中,气动阻力对分离过程影响很大；冷气系统对分离试验贡献不大,反而带来系统可靠性问题；初始罩内形成负压,引起较大气动阻力,分离中,气体不断冲入罩内,气动阻力逐渐减小。4)通过对整流罩初始瞬态冲击响应分析,指出瞬态冲击环境给整流罩带来两倍的动力放大；瞬态冲击激发出整流罩带边界约束模态下的第三阶振型。