剪切增稠液(Shear Thickening Fluid,简称STF)是一种非牛顿流体,即流体的粘度随着剪切速率或者剪切应力的变化而变化,在不受力或者轻微受力的情况下,STF呈现很好的流动性,但当外力超过某一临界值时,STF体系的粘度会急剧增加,甚至硬化,具有强大的吸能缓冲能力。本文提出将STF和聚丙烯蜂窝芯作为芯层材料设计和制备防护结构,并探究其低速抗冲击性能。首先,利用湿法球磨分散法制备了淀粉质量分数分别为50%和55%的STF,结合聚丙烯蜂窝芯等材料,制备了STF/蜂窝夹芯防护结构,并介绍了具体的制作工艺。其次,本文使用INSTRON CEAST9350落锤冲击实验系统对防护结构开展低速冲击试验,由于该防护结构是一种防御性装备,在做冲击实验时,将不锈钢板置于防护结构下方,钢板所受最大冲击力则是衡量防护结构缓冲吸能效果的重要指标之一。实验中得到了在STF不同浓度、不同冲击速度、蜂窝芯不同厚度条件下防护结构及钢板的承载力和吸能量随时间的变化曲线;根据试验所得到的结果,分析了不同参数对防护结构破坏形态以及缓冲吸能效果的影响,同时也分析了防护结构的破坏过程和钢板所受的最大冲击力情况。再次,基于实验数据,利用ANSYS LS-DYNA软件建立了有限元模型,开展了仿真模拟计算分析,仿真结果和试验结果的破坏形态和承载力-时间曲线具有良好的一致性,证明所建立的模型能够较准确的反映防护结构的冲击受力情况,为后续研究参数变化对防护结构各部分吸能量与变形情况的影响奠定了基础。最后,为了更好的探究防护结构的性能,基于有限元模型的准确模拟,改变了更多外界参数,变换了不同的冲击速度、不同的冲击位置和不同的冲击角度,分析这些因素对防护结构吸能效果的影响。