与金属材料相比，复合材料强度高、刚度大、重量轻，并具有良好的抗疲劳、耐高温、可设计等许多优点，近年来被越来越广泛的应用于航空航天、交通运输等各个领域。然而，复合材料也存在其致命的弱点，即对外来冲击载荷非常敏感，极易产生冲击损伤。因此，深入研究复合材料的冲击损伤问题及其影响因素，提高其抗冲击性能，具有重要的实际意义。本文首先对两类不同芯层厚度的复合材料泡沫夹芯板试件进行了动态冲击实验研究，考虑了不同冲击能量和不同冲头的影响。得到了不同实验环境下各组试件的冲击力、位移等动态曲线及其破坏模式，总结了各种影响因素下的动态响应变化规律。利用动力有限元方法对冲击实验进行了数值模拟，通过对比分析模拟结果和实验结果，验证了所采用数值模拟方法的可靠性。并在此基础上，分别对某型无人侦察机复合材料卫通天线罩鸟体撞击，以及某型军用飞机复合材料机翼前缘冰雹撞击下的动力响应问题进行了数值模拟研究。研究结果为实际复合材料飞机结构设计提供了一定的参考依据。着重研究了对复合材料层合结构危害更加致命的低能量冲击损伤问题。针对复合材料层合结构不同冲击损伤模式的特征，将层合结构看成是由纤维铺设方向一致的子层结构和相邻子层间的界面层两部分组成，分别采用不同的损伤分析方法，建立了相应的损伤分析模型。同时，对于冲击损伤此类高度非线性问题，提出了基于动力有限元分析软件LS-DYNA的数值模拟求解方法，包括有限元模型的准确建立，以及整个数值模拟分析流程。利用LS-DYNA程序，研究了复合材料层合板在低能量冲击载荷下各种损伤模式的产生、演化过程及其特征，通过与文献中研究结果的对比分析，验证了损伤分析模型的可靠性。结果表明，分层损伤和基体开裂损伤是复合材料层合结构低能量冲击损伤的主要表现形式，且各种损伤模式并不是同时出现的，其中基体开裂损伤最先出现，其次基体挤压破坏；然后是纤维压缩破坏和极少量的纤维断裂破坏，分层损伤最后出现。最后，讨论研究了若干因素，包括冲头质量、冲击能量、材料性能等对复合材料层合板低能量冲击损伤的影响。结果表明，复合材料层合板的低能量冲击损伤情况与冲头的质量、冲击速度均没有直接关系，而只是和冲击能量相关；冲击损伤面积随着冲击能量的增大而增大，其中分层损伤面积与冲击能量近似呈线性变化，并且分层损伤还存在一个能量阀值；另外，高模高强复合材料能够比较有效的限制低能量冲击损伤的产生。本文的研究结果为下一步开展冲击损伤后复合材料结构剩余强度，以及疲劳寿命的研究工作奠定了基础。