以蜜蜂蜂巢为灵感设计出的蜂窝结构因其具有质量轻、强度高、成本低以及优良的抗冲击性和吸能特性被应用于众多工程实际领域.同时,随着经济的发展和科技的进步,交通工具的时效性和普及性远超历史任何时期,传统的蜂窝结构已经不能满足当下交通工具因事故发生碰撞时吸收大量动能以保障乘客安全的要求,因此,具有更强吸能特性的蜂窝结构成为科研工作者的研究重点,但是对于不同蜂窝规格中分段分级蜂窝的研究较少,现有成果大多围绕着具有明显不同规格蜂窝结构进行串联以及多层相同规格蜂窝为一级的结构研究,很少针对具有线性梯度规律且一层为一级的蜂窝开展研究,因此系统开展串联梯度蜂窝结构的力学性能研究及探索串联梯度蜂窝结构的制备具有重要的理论及工程意义。设计了线性串联梯度理论,建立一层为一级的串联梯度蜂窝结构拓扑模型,同时,针对串联梯度蜂窝结构制备方法进行研究,获得了实际蜂窝结构。在此基础上采用静态及准静态压缩实验检测了不同拓扑结构的梯度蜂窝材料力学特性,并采用有限元技术从变形模式、平台应力及吸能性三个方面进行模拟,研究发现数值模拟结果和实验结果吻合度较高。对串联梯度蜂窝进行有限元分析发现,串联梯度蜂窝结构的变形模式明显受到压缩速度的影响。在准静态压缩过程中,串联梯度蜂窝结构与均匀蜂窝结构相比变形模式具有显著的不同,并随着梯度率（λ）的不断变化,变形模式逐渐相似于均匀蜂窝结构。在动态压缩过程中,随着压缩速度的不断增加,变形模式逐渐趋同。梯度率（λ）的正负也对串联梯度蜂窝结构压缩过程的变形模式及力学性能产生了明显的影响。同时,梯度蜂窝结构的平台应力与压缩速度有着密切的关系,压缩速度越大,蜂窝结构的平台应力值则越大,且在当λ=-0.0088时在等效应变前期时的平台应力低速动态强化效果较为显著,串联正梯度蜂窝结构的能量吸收性能高于串联负梯度蜂窝结构,但是串联梯度并没有明显达到改善比吸能（SEA）的效果。选择具有低速动态强化的串联梯度蜂窝结构制备试样并进行准静态压缩实验及有限元模拟。梯度率（λ）对于蜂窝结构载荷的分布具有明显的影响,且在同时刻下均匀蜂窝结构应力分布更加均匀,Y方向压缩时,在相同速度下串联梯度蜂窝结构与均匀蜂窝结构的变形模式相近,但平台应力及吸能性方面均低于均匀蜂窝结构,串联梯度并没有明显提高蜂窝结构的吸能性。在X方向进行高速动态压缩时,串联梯度蜂窝结构的应力值的波动明显减小,且塑性变形能是均匀蜂窝的2倍。由此说明梯度蜂窝材料具有明显的各项异性力学行为,其吸能特性与冲击速度和受力方向密切相关。