剥离膜系统是大型质子加速器中的关键设备之一，直接影响着注入束的束流质量与整个加速器的运行维护。剥离膜的主要作用是将直线加速器中加速的负氢离子剥离掉两个电子成为质子注入进环加速器中。剥离膜系统的设计与研制需要满足系统的真空性能，定位精度以及完善的膜片更换功能。另一方面还要对膜片的性能进行分析，包括膜片的剥离效率、温升以及膜片的工作寿命。另外还对整个系统的可靠性进行了一系列的研究工作，包括系统的动力学响应分析、膜片在抽真空时的变形与损伤分析和钢带的强度校核计算等。　　为了满足膜片的快速更换功能，设计中使用了水平不锈钢带传动换膜结构，可以远程在线完成真空内失效膜片的更换，并且不对其它设备产生任何影响。论文完成了整套剥离膜设备的结构设计工作，包括换膜部件，底部支架和环真空盒三部分，并对关键部件的强度和变形进行了仿真分析。另外还对设备的控制系统设计和关键部件的加工方法进行研究。　　剥离膜性能是剥离膜系统的核心参数。论文中对剥离膜性能进行计算，给出了不同厚度下膜片的注入效率。依据目前所给出的注入束流参数对膜片的温升计算，并研究了国外对于膜片寿命的理论，参照近年来的实验数据对膜片的工作寿命进行分析。　　使用谐响应分析方法对系统的动力学响应进行分析，激励载荷参考CSNS的涂抹磁铁测量结果。基于模型的特点，采用支架和钢带架分别分析的方法，将支架的动力学分析结果作为钢带架仿真分析的载荷。　　通过对真空盒的流导计算和真空泵的流速计算得到真空盒内流场的边界条件，并基于标准k-ε模型对真空盒内的流场进行计算。使用流场计算结果作为静压力载荷计算得到膜片在抽真空时的变形，并对不同固定方式进行分析。