三明治结构广泛用于航空航天和交通运输领域。飞机通常在潮湿的环境中工作,密封的六边形蜂窝芯材使得凝聚冷却的水分无法被排出,长时间下大大降低了蜂窝结构的力学性能。目前受折纸启发的折叠芯材已得到广泛地研究,由于开放通道的存在避免了水分积累的问题。并且通过将片材折叠成三维结构大大降低了制造成本。但是折叠芯通常在压缩载荷下的能量吸收较低。因此,避免水分积累并提高折叠芯的能量吸收是目前亟待解决的问题。本文通过研究新型折叠芯的能量吸收特性为解决上述问题提供了可能。首先,本文分析了金字塔折叠芯的几何形状并且证明了开放通道的存在。分别对准静态压缩和剪切载荷下金字塔形折叠芯的力学性能进行了实验、数值和理论研究。本文揭示了金字塔折叠芯在每种载荷情况下的变形机理,通过参数分析获得了几何形状对力学性能的影响。发现在分析的参数范围内折叠芯的变形模式不会发生变化。此外还建立了理论模型估计折叠芯的剪切能量吸收。与常用的方形蜂窝、Miura-ori和Eggbox折叠芯相比,金字塔折叠芯的压缩能量吸收分别增加了73%、342%和130%。在剪切载荷下的金字塔折叠芯剪切能吸收分别比Miura-ori和Eggbox提高了34%和2483%,但是比方形蜂窝低11%。论文第二部分研究了三维渐变Miura-ori折叠芯的力学性能。首先,本文分析了折叠芯的几何形状,底面积和相对密度。然后本文研究了参数变化对折叠芯力学性能的影响。当折叠芯在x方向压缩时,x方向和z方向梯度的存在会增加结构的能量吸收。当折叠芯在z方向压缩时,x方向梯度的存在会降低结构的能量吸收,但是z方向梯度的存在却会增加能量吸收。与均匀的Miura-ori相比,最优参数模型可以使能量吸收增加130%。综上可以得出金字塔折叠芯在压缩和剪切载荷作用下具有高能量吸收特性。三维渐变Miura-ori折叠芯不仅可以实现渐变刚度,而且具有高能量吸收的能力。因此,本文分析的两种折叠芯在结构芯材方面具有巨大的应用潜力。