随着科技的进步和工业化程度的发展,金属泡沫夹芯结构越来越多地出现在人们的视野当中,与传统材料相比,它成本低、质量轻,在作为承载结构的同时,还具有优秀的缓冲吸能、吸波、隔声、隔热、减振等功能,它在航空、航天、医疗、土建、帆海、汽车等领域都有普遍的应用。目前,海内外相关的学者研究的夹芯板组合大多为同相组合,即复合材料聚合物泡沫夹芯板,或者是金属面板和金属泡沫芯子的夹芯板组合,研究复合材料面板、金属泡沫芯子夹芯板组合的相对较少,在综合考虑的情况下,复合材料面板比金属面板有着更加明显的优势,它在轻质的同时,具有更高的比强度和比刚度,本文将研究复合材料面板和金属泡沫组合形成的夹芯结构的抗低速冲击性能,结合试验,主要通过数值模拟的手段,研究了不同面板和芯子组合时对于结构的抗低速冲击性能的影响,主要内容包括:泡沫铝材料的压缩性能研究。对密度为330kg/m3的闭孔泡沫铝材料进行准静态单轴压缩实验,并对压缩过程进行相应的数值模拟,结合实验数据调整数值模拟的弹塑性参数,使模拟结果与实验结果相吻合;对单纯的泡沫铝板及其夹芯结构进行了低速冲击模拟,并实验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性和可行性。层合板的铺层顺序对泡沫铝夹芯板抗低速冲击性能的影响。借助ABAQUS的显式分析,以面板的铺层顺序、冲头的冲击能量为变量,对四种不同铺层顺序面板的夹芯结构进行了数值模拟,输出了冲头与夹芯板的冲击载荷、冲击时间和冲击过程中能量吸收等冲击响应,研究了面板的铺层顺序对于冲击响应的影响。将角铺设层合板面板的吸能效果与玻璃纤维平纹编织层压板的吸能效果进行对比。发现这些结构均具有很好的抗低速冲击性能,其中角铺设面板的夹芯结构吸能效果最好。泡沫铝芯子的密度对夹芯板抗低速冲击性能的影响。分别对密度为3526kg/m、3398kg/m、3330kg/m的闭孔泡沫铝芯子的夹芯板进行了不同能量下低速冲击的模拟,研究了泡沫芯子的密度对抗低速冲击性能的影响;沿厚度方向改变了梯度泡沫的排列顺序,对六种不同组合的梯度泡沫夹芯板进行低速冲击模拟,研究了梯度泡沫夹芯板的抗低速冲击性能,发现将密度最大的泡沫铝置于上层,密度最小的置于中间,中间密度的放在最下面,梯度泡沫铝夹芯板具有更好的抗冲击性能。粘接层损伤破坏过程的研究。使用内聚力单元模拟了泡沫铝和复合材料面板间的粘接层,对其进行了低速冲击模拟,研究了夹芯板在被完全穿透时粘接层的损伤破坏过程。