钢/尼龙夹层板具有高比刚度、高比强度、吸能及减震等特点,可应用于船舶、海工、建筑和汽车等各类结构的承载及防护构件。作为一种抗冲击型复合材料,使用期间将不可避免地承受各种弹体、抨击物和爆炸冲击波等冲击载荷的作用,所以只有充分研究它的抗冲击性能,才能使其最大程度地发挥出防护能力。本文首先使用万能试验机和霍普金森压杆获得钢与尼龙的本构参数;然后对钢板、尼龙板和钢/尼龙夹层板三类靶板的抗侵彻性能分别进行实验和仿真研究,分析子弹侵彻靶板的动态冲击过程,得到不同弹头形式下不同夹层板的弹道极限和吸能能力;最后模拟不同结构形式夹层板在空中爆炸冲击波下的响应情况。主要研究内容及结论如下:(1)利用万能试验机研究夹层板面板所使用的材料A3钢和芯材所使用的材料PA6尼龙的准静态力学性能;并利用霍普金森压杆对PA6尼龙进行不同应变率下的动态压缩实验来研究其动态力学性能,为后续的仿真提供可靠的参数;(2)介绍霍普金森杆设备改造的侵彻装置进行实验的原理,并使用该装置对钢板、尼龙板和钢/尼龙夹层板分别进行侵彻实验,观察并分析靶板的破坏及失效模式;(3)先使用有限元软件LS-DYNA对相应的实验工况进行模拟并与实验比较来验证仿真方法的正确性。然后通过对子弹的剩余速度、夹层板的弹道极限及吸能能力的对比,得到了子弹结构形式以及钢/尼龙夹层板的面板厚度、芯层厚度等参数对其抗侵彻性能的影响。并将钢/尼龙夹层板与钢板的比吸能进行了比较,发现钢/尼龙夹层板具有更好的抗侵彻性能;(4)使用有限元软件LS-DYNA模拟空中爆炸冲击波的传播和钢板在爆炸冲击波载荷作用下的响应特征,并与理论计算值和已有实验值进行对比,证明了数值方法的正确性。然后将等质量的钢板和钢/尼龙夹层板在相同爆炸冲击波载荷下的吸能情况进行对比发现夹层板具有更好的吸能效果。同时研究了不同结构形式夹层板在爆炸冲击波载荷作用下的响应情况,为夹层板应用于抗爆防护提供了设计依据。