夹层板是一种复合材料层合板与低密度芯材粘接而成的多层结构,将二者的优势结合在一起,当承受面外和面内载荷时具有良好的抗弯和抗压稳定性。然而,当夹层板受到异物冲击,特别是低速冲击时,冲击损伤大大降低了结构的剩余强度和刚度。因此,有必要研究复合材料夹层板在低速冲击下的力学行为,特别是冲击后压缩失效行为。本文开展了夹层板低速冲击和冲击后压缩的实验分析,并在ABAQUS有限元软件基础上进行了数值仿真分析,同时用Cohesive单元来模拟面板和夹芯之间的脱粘失效,讨论了面板在冲击和冲击后压缩的损伤扩展行为。此外,本文还开展了帽形加筋板的低速冲击实验和数值分析。首先,对泡沫夹层板进行了不同能量的低速冲击实验和数值仿真。通过实验获得其冲击损伤形貌、损伤尺寸和损伤的分布。分析了冲击能量和夹芯类型等因素对损伤的影响,结果发现,凹坑深度和面积都随着冲击能量的增大而变大,R型泡沫夹层板的抗冲击性能较P型泡沫夹层板略差,吸收的冲击能量分别为23.51%和21.73%。在低速冲击过程中,泡沫在结构中主要起到吸收能量的作用,外面板作为夹层结构主要的承力部件,直接获得冲击力并发生大面积的损伤。在与冲击头接触的地方,损伤形状大致呈椭圆形,类似于实验中的破坏形状。其次,对泡沫夹层板进行了冲击后压缩实验和数值仿真。与P型泡沫夹层结构相比,R型泡沫夹层结构的整体承载能力较低。电测和光学测量发现,夹层板在轴向压缩过程中没有局部屈曲发生。数值模拟的结果和实验结果之间的一致性较好,试件冲击后的剩余压缩强度都显示出了不同程度的降低。夹层板在冲击后压缩的破坏机理为:冲击凹坑在压缩过程中沿横向发生扩展,且在扩展过程中宽度基本保持不变,在最终试件发生破坏时,损伤几乎贯穿整个面板。在凹坑扩展的过程中,面板受到较大的横向弯曲,这超出了面板在负载方向上的最大压缩应变,最终导致面板发生断裂从而使整个结构失去承载能力。最后,对加筋板进行了低速冲击实验和数值仿真。在泡沫芯区域冲击时破坏区域呈圆形,而在非泡沫区域冲击时破坏形状呈菱形分布;且在相同能量下,加筋板在泡沫芯区域冲击处吸收了约39%的冲击能量,要低于非泡沫芯区域。在壁板区域冲击时应力云图的分布为以冲击点为对称中心的花生壳状分布,应力波基本没有传递到筋条上。在泡沫芯区域冲击时应力云图的分布为以冲击点为对称中心沿着±45°对称分布,应力波被大范围地传递到了筋条上。