复合材料蜂窝夹芯结构凭借其质量轻、比强度高、抗疲劳性能强、隔热隔音性好等优异性能被广泛应用在轻量化交通工具、航空航天、建筑及军事等领域。该结构的主要缺陷之一是受到低速冲击时容易造成性能的大幅度减退,且损伤肉眼难以觉察,大大增加了其在实际工程领域中的安全风险。现实中的冲击通常不是正冲击,而是冲击方向与公法线方向不重合的斜冲击。当前的研究由于试验和理论等诸多因素制约而大多局限在正冲击上,对低速斜冲击的研究缺乏系统性和针对性,尚有很多不足。为此,本文采用由碳纤维复合材料层合板（CFRP板）作为蒙皮,铝合金作为蜂窝芯的复合材料蜂窝夹芯结构作为研究对象,通过有限元仿真和试验探究相结合的方法,依次研究低速斜冲击下CFRP板、铝蒙皮铝蜂窝夹芯结构及CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构的损伤及吸能特性,并分析了低速斜冲击下结构参数对CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构损伤及吸能的影响,最后进行了正交试验设计以确定该结构抗低速斜冲击性能的最优参数组合。首先,针对CFRP板,设计加工了斜冲击夹具,搭建了低速斜冲击试验平台,完成了不同冲击能量下冲击角度为0°和10°的冲击试验;在ABAQUS中基于渐进损伤理论、内聚力损伤模型及三维Hashin准则创建了仿真模型并与试验结果对比验证了模型的正确性,基于该模型分析了冲击角度的影响。结果表明:CFRP板在正冲击和斜冲击下的损伤形态不同。正冲击主要导致CFRP板正面出现凹坑,斜冲击以冲头在CFRP板正面产生划痕为主要损伤形式。CFRP板背面损伤以基体开裂为主,在相同冲击能量下,斜冲击在CFRP板背面产生的损伤总是小于正冲击。接触力峰值和冲头剩余动能与冲击角度呈负相关,接触时间和因冲头滑移产生的摩擦能量损耗与冲击角度呈正相关。由于摩擦的存在,正冲击过程与斜冲击过程存在较大区别。其次,针对铝蒙皮铝蜂窝夹芯结构,在ABAQUS中基于铝的失效模型创建了仿真模型并与文献试验结果对比验证了模型的正确性,基于该模型分析了冲击角度对铝蒙皮铝蜂窝夹芯结构损伤变形和吸能的影响。结果表明:最大损伤深度、上蒙皮变形与冲击角度呈负相关。相比于正冲击,低速斜冲击条件下冲头发生滑移时会在夹芯结构上改变作用位置,迫使新的蜂窝芯单元发生屈曲变形,即导致损伤区域扩大,但总体损伤较轻,下蒙皮在低能量冲击下变形几乎可以忽略。随着冲击角度的增大,因冲头滑移产生的摩擦能量损耗增大,使得该结构总吸能和其各部件吸能减小。随后,针对CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构,利用前述的CFRP板作为蒙皮,铝合金作为蜂窝芯,自制了CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构试件,在低速斜冲击试验平台上完成了不同蜂窝芯单元边长下冲击角度为0°和10°的冲击试验;在ABAQUS中,利用验证过的CFRP板及铝蒙皮铝蜂窝芯建模参数及方法,用延性失效模型模拟蒙皮与蜂窝芯之间的胶层失效以创建仿真模型,在通过将仿真结果与试验结果对比得知模型的可靠性之后进行了仿真分析。结果表明:低速冲击条件下该结构损伤形式主要为上蒙皮与蜂窝芯之间的脱胶及铝蜂窝芯单元的屈曲变形。冲击角度对CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构的损伤及能量分配有重要影响。在低速斜冲击条件下,结构参数对CFRP蒙皮铝蜂窝夹芯结构的接触力峰值、接触时间、损伤及吸能均有一定程度的影响,与正冲击呈现不同。最后,为寻找出低速斜冲击条件下接触力峰值较小而吸能较多的最优参数组合,利用正交试验设计方法,选取上蒙皮厚度、蜂窝芯单元边长、蜂窝芯铝箔厚度及蜂窝芯高度四个因素,每个因素对应三个水平,依照正交表L9（3~4）进行了仿真计算,根据正交试验设计得出的方案,为保证采用乘除法构造的综合评价指标最小,即接触力峰值尽可能小而吸收能量尽可能多,则上蒙皮厚度取1.2mm,蜂窝芯单元边长取7 mm,蜂窝芯铝箔厚度取0.04 mm,蜂窝芯高度取5 mm。