结构的抗冲击性能是航空航天材料设计的一个重要考虑因素,而传统单层金属板结构无法兼顾轻量化及防护性能的要求,难以满足现代航空航天的发展需要。因此,具有一系列优势的复合材料夹芯结构被广泛应用在承载及防护的关键位置。S型碳纤维褶皱夹芯结构作为轻量化防护领域的新型结构,在芯体构型上进行了优化设计,但仍缺乏动态力学性能方面的研究以表征其防护性能。本文优化设计并通过热压法得到S型碳纤维褶皱夹芯结构,针对结构的抗冲击性能开展了以下研究:首先,对S型碳纤维褶皱夹芯结构开展了多工况条件下的低速冲击实验研究。以20 mm直径的球头冲头预加载不同能量冲击两个典型位置,研究了球头冲头低速冲击下结构的响应特性和失效模式。再改变冲头形状和冲头尺寸,进行了S型碳纤维褶皱夹芯结构低速冲击响应及损伤特性影响因素的研究。其次,依据ASTM标准对材料的部分力学性能参数进行了测定,建立了三维编织复合材料的渐进损伤模型并通过Fortran编写用户子程序Vumat。在Abaqus中建立S型碳纤维褶皱夹芯结构低速冲击有限元模型并进行计算,仿真分析结果提供了损伤单元数量、冲击过程中应力分布以及面芯各自损伤情况等信息,一定程度上可以补充实验数据的不足。最后,研究了S型碳纤维褶皱夹芯结构在高速冲击下的性能。利用一级气炮装置发射不同速度刚性弹体冲击夹芯板的节点位置与基座位置,揭示了冲击速度及冲击位置对结构弹道极限、失效模式和吸能特性的影响规律,为结构在轻质防护领域的应用提供参考。