多孔夹芯结构由于其综合了芯层的可压缩性与面板的延展性等特点，具有优异的力学性能和物理特性被广泛地应用于航空航天、交通运输、军事工业以及建筑等领域。关于多孔金属夹芯结构在准静态载荷和动载荷下的力学行为研究已成为国内外学者研究的热点问题。通常可以用作夹芯结构芯层的材料和结构包括点阵、格栅材料，金属泡沫材料，聚酯泡沫材料，圆环、圆管等薄壁类结构。随着研究的不断深入，功能梯度夹芯结构由于其能够有效地发挥各类芯层的优点，减轻结构重量，提高结构的力学性能，逐渐成为夹芯结构研究领域的重要课题。但是，目前对爆炸与冲击等强动载荷下梯度夹芯结构的动力学行为的研究还比较少。本文采用数值模拟计算、实验和理论分析相结合的方法系统地研究了爆炸荷载作用下梯度夹芯结构（球壳、柱壳、方板）的变形失效模式和塑性动力响应，并与传统非梯度夹芯结构的抗冲击性能做了对比。主要讨论了芯层不同的密度分布对夹芯结构变形失效模式、能量吸收及抗冲击性能的影响。梯度夹芯结构在爆炸荷载作用下芯层从迎爆面开始逐层压缩，各芯层的压缩过程相互耦合，芯层压缩结束后伴随有小幅的回弹和振荡。通过对比背爆面中点的挠度发现：芯层相对密度单调递减的梯度夹芯结构抗冲击性能最佳，后面板动能和残余挠度最小。采用自行研制的弹道冲击摆系统对梯度蜂窝夹芯板结构在爆炸荷载下的动力响应做了实验研究，并与数值模拟结果进行对比。分析了结构的变形失效模式以及芯层排列组合方式对结构动力响应的影响，对比了不同芯层排列方式下结构抗爆性能差异。实验发现结构获得的冲量不仅与装药情况紧密相关，而且与结构的几何构型有关；结构主要呈现出三种变形模式，分别为：局部变形；整体弯曲大变形和贯穿失效；梯度结构的抗爆炸冲击能力优于非梯度夹芯结构，当夹芯板较厚时，这种优势更为明显。改变芯层的组合顺序时，夹芯板后面板挠度和各芯层的压缩情况有明显变化；通过数值模拟发现，当冲击载荷较小时，梯度试件并没有表现出较好的抗冲击能力。随着冲击载荷的增加，梯度试件呈现出更好的抗冲击性能，并且相对密度递减的芯层排列方式具有最佳的抗爆炸冲击性能。基于一维应力波传播控制方程，分析了一维梯度泡沫圆杆受刚性块撞击时应力波的传播规律和刚性块速度的衰减规律，并与有限元模拟结果做了比较，理论与模拟结果吻合较好。为研究梯度材料中应力波传播规律和芯层优化设计提供了理论和技术支持。