汽车轻量化是降低燃油车油耗和提升电动车续航里程的重要方式,而采用新型轻量化材料无疑是实现这一方式的重要手段。纤维增强复合材料具有优异的力学性能,因此常常被认为是传统车用钢材的替代品。纤维增强复合材料的优势很大程度上取决于其所采用的纤维。亚麻纤维是一种植物纤维,其产量高且可再生的特点决定了亚麻纤维在成本上的巨大优势,而且亚麻纤维废弃后可以自然降解,是一种十分理想的绿色材料。玄武岩纤维是以天然火山岩为原料加工而成的新型材料,具有与高强玻璃纤维相似的性能但价格更低,废弃后能直接融入自然,对环境无危害。因此,本文将亚麻纤维与玄武岩纤维共同作为增强体制备一种纤维增强复合材料层合板,结合试验与有限元仿真手段,探究其抗低速冲击性能,分析铺层顺序、铺层角度对层合板抗低速冲击性能的影响,同时分析冲击位置、冲击能量对层合板低速冲击响应的影响。最后将该材料应用到发动机罩内、外板进行应用基础研究。本文的具体研究内容安排如下:（1）通过试验获得亚麻纤维复合材料层合板基本性能参数,具体参数包括:纵向弹性模量21.3Gpa、拉伸强度301Mpa、横向弹性模量4.41Gpa、拉伸强度25Mpa、剪切弹性模量1.83Gpa、剪切强度35.2Mpa。分析亚麻纤维碱化处理对复合材料层合板抗低速冲击性能的影响:采用碳酸氢钠溶液对亚麻纤维进行碱化处理,试验结果发现,在给定的范围内,随着溶液浓度的提高,亚麻纤维复合材料层合板抗低速冲击性能提升,但能量吸收性能随之下降。试验分析亚麻纤维复合材料层合板、玄武岩纤维复合材料层合板、亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板的抗低速冲击性能,结果表明,玄武岩纤维复合材料层合板的抗低速冲击性能最强,亚麻纤维复合材料层合板的吸能最好,亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板抗低速冲击性能与能量吸收效果介于二者之间。（2）建立复合材料层合板低速冲击有限元模型并验证模型的有效性。建立亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板低速冲击有限元模型,对比仿真与试验获得的接触力-时间曲线,结果表明两曲线具有良好的一致性,证明有限元模型有效。基于三维Hashin准则和断裂韧性的线性刚度退化方式建立复合材料损伤子程序（Vumat）,提高复合材料层合板面外冲击仿真的合理性。（3）分析铺层顺序、铺层角度对亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板抗低速冲击性能的影响,结果显示,采用B₂F₄B₂铺层形式的层合板具有更好的抗低速冲击性能,然而该层合板吸收能量也最小;铺层角度为[0/45/90/-45°]₂的层合板产生的最大位移最小,其抗低速冲击性能最好,然而层合板的变形吸能效果最差。分析冲击位置、冲击能量对层合板低速冲击响应的影响,结果显示,冲击位置越靠近约束区域,冲击产生的峰值力越大,该区域材料因无法产生足够的变形吸收能量,导致层合板被冲透;随着冲击能量的提高,层合板的峰值载荷、最大位移、吸收能量均有所提高,然而其能量吸收率呈下降趋势。（4）亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板发动机罩行人保护性能分析。以材料替换后可等效原发动机罩基本静态性能为目标,确定共16层的亚麻/玄武岩纤维复合材料层合板,将其分别应用于发动机罩内、外板进行替换,进行儿童行人头部碰撞仿真,结果表明,替换内板后发动机罩的儿童行人保护性能满足法规要求且优于替换外板,同时也满足了轻量化的要求。