掌握空间防护结构超高速撞击下的响应特性规律,有助于提升航天器防护结构的优化设计。本文从实验和数值计算研究超高速撞击下防护结构单层铝板的响应特性,主要研究内容和取得的主要结果如下:（1）对AUTODYN软件二次开发,将SGL本构模型自定义加入材料模型库用Fortran语言将SGL本构方程通过AUTODYN二次开发接口,完成SGL模型自定义添加到材料库中,并通过taylor杆碰撞计算验证了本文二次开发的正确性,对比分析了SGL模型用于超高速碰撞计算的必要性。（2）开展了Mylar膜飞片7km/s-10km/s下单层铝板的超高速撞击响应特性研究通过电炮装置,开展了Mylar膜飞片撞击6061-T4铝板弹道极限实验研究,获得了近似为双折线弹道极限曲线。撞击速度7km/s-8km/s区间时,临界质量迅速减小,8km/s-9.5km/s临界质量缓慢减小。（3）Mylar膜飞片7km/s-10km/s正撞击及30°斜撞击数值模拟研究通过正撞击和斜撞击数值模拟计算,分析了铝板破坏过程,计算结果表明飞片在7km/s-8km/s速度区间正撞击铝板时,临界质量的迅速减小源于冲击加载下铝板剪切强度迅速降低导致其防护能力的下降。而在8km/s-9.5km/s速度区间,冲击载荷下铝板的剪切强度变化较小,从而使临界质量变化较小;斜撞击情况下,随着撞击速度的增加,铝板内部的软化深度增加,且临界质量变化量基本相同。（4）对影响超高速碰撞问题的因素数值计算与分析通过不同构型、不同质量的铝弹丸在不同的速度下撞击单层铝靶的数值模拟研究,获得了弹丸构型、质量与所产生的碎片云关系。弹丸等质量时圆柱形弹丸对防护板的开孔能力最强,球形弹丸次之,薄片随厚度减小依次减弱。弹丸质量较低（37mg）时,低速撞击下圆柱形、球形弹丸产生的碎片云动量大于薄片型弹丸,而高速撞击时,薄片型弹丸所产生的碎片云动量存在最大值,且该最大值大于柱形和球形弹丸碎片云动量;弹丸质量较大（1.0g）时,低速撞击下柱形、球形弹丸产生碎片云动量较大,高速撞击下,薄片型弹丸碎片云动量随厚径比的增加而增加,且薄片厚径比为0.025的碎片云动量小于柱形、球形弹丸。