薄壁管件具有比强度,比刚度高和破坏形式稳定的特点,是一种理想的被动防撞保护结构,在汽车、铁路、航空航天领域得到了广泛的应用。纤维增强复合材料质轻,力学性能、可设计性强,泡沫铝质轻,抗冲击、吸能缓冲能力强。因此,使用纤维增强复合材料,泡沫铝材料对薄壁管件进行增强,可以大大提高薄壁构件的防撞性能。本论文的主要研究工作包括:(1)基于前人研究的基础上,提出了纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃的理论模型和相应的解析方法,得到了管件轴向平均压溃力的预测公式,并利用已有的实验结果简单验证了本文解析方法的合理性。相比实验和数值方法,理论模型更能揭示管件的轴向压溃机制,节省实验成本和计算时间,在工程应用中给出理论参考。(2)建立了纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃有限元模型,利用实验数据退化验证了有限元模型的合理性。利用有限元仿真进一步验证了解析模型的准确性。数值仿真方法能够对纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管高速冲击下的压溃吸能特性进行研究,是对理论研究管件轴向压溃吸能特性的补充。(3)利用本文提出的纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管轴向压溃的解析模型和有限元模型,给出了方锥台管底角,管壁厚度,纤维增强层纤维铺设角度,泡沫铝密度,加载速度等因素对管件压溃吸能缓冲能力的影响规律,为使用纤维增强泡沫铝填充的金属方锥台管/六边形管作为防撞结构的设计与工程应用提供一定的参考依据和理论基础。