薄壁壳结构由于结构简单,且具有高比能、高容积效率等优势,被广泛应用在军事、工业等领域。由于在冲击吸能和耐撞性等方面的实际需求,薄壁壳结构在轴向冲击载荷作用下的动态失稳问题越来越受到人们的重视。本文开展轴向冲击实验和数值计算,对薄壁壳结构的动态稳定性问题进行了较为系统的研究。主要的工作和结论如下:(1)使用落锤和SHPB子弹以不同速度撞击三种材料、不同尺寸的薄壁圆柱壳,利用高速摄影记录结构动态响应的全过程。实验结果表面:屈服强度较低的纯铝薄壁圆柱壳破坏程度相对严重,但是由于较高的延伸率,呈现出花瓣状破坏形态。屈服强度较高的LY12铝合金薄壁圆柱壳在低速冲击下出现圆形的外鼓波纹,当冲击速度较高时,壳壁上产生母线裂纹,随着母线裂纹的扩展,壳壁卷曲碎裂。A6060铝合金的薄壁圆柱壳主要发生动态渐进屈曲,呈现出非轴对称三角形、非轴对称四边形的屈曲模态。除了材料以外,圆柱壳的结构尺寸和冲击参数也会显著影响结构的压溃模式。(2)对轴向冲击载荷作用下铝合金薄壁圆柱壳的动态响应行为进行数值计算。研究尺寸和冲击动能对圆柱壳压溃模式、轴向缩短率、特征载荷等响应参数的响规律。结果表明,结构的几何尺寸、冲击块的速度以及冲击动能会影响薄壁圆柱壳的压溃模式。此外,通过对计算结果进行拟合,得到了平均后屈曲载荷、峰值载荷与平均后屈曲载荷的比值随径厚比的变化关系(3)为了研究筋条对薄壁圆柱壳动态承载力的影响规律,使用LS-DYNA对轴向冲击载荷作用下,不同尺寸、不同加筋条件的铝合金薄壁圆柱壳进行数值计算。计算结果表明:临界载荷随着筋条数目的增加近似呈线性增加。随着蒙皮厚度的逐渐增加,结构的响应由局部蒙皮失稳过渡到整体的失稳。速度较低时,结构的响应主要是一种弹性响应;随着速度的提高,结构逐渐出现塑性大变形,而其表现出的壳壁与筋条的反复内凹和外凸则对应着载荷时程曲线上周期性的波峰、波谷。