交通运载工具间碰撞与冲击中的安全问题是非常重要的问题。在发生碰撞时如何有效地吸收能量并保护人员及财产安全一直受到关注,并成为热点的研究领域。能量吸收装置是一种保护人员和关键设备安全的主要方式。薄壁管结构在吸收能量方面具有经济性、有效性、可靠性等优点,在汽车等运载工具中被广泛使用,如吸能盒等。薄壁管结构的吸能效果与其结构形式,屈曲模态和变形演变路径等有着直接的关系。目前采用的主要方式是预制初始形状、压痕开孔或附加挡板结构等方法,试图达到提高比吸能效果。这些设计方法在一定程度上会改变了结构形状的完整性和美观性,降低了结构整体强度,增加了结构质量等。因此,在吸能装置设计中需引入新的技术和方法。本文将局部表面纳米化技术引入多胞薄壁结构中,借助于局部表面纳米化改变结构局部力学性能方法,诱导和控制多胞薄壁结构在受冲击时的屈曲变形和发展路径,实现提高结构吸能指标的目标。本文以有限元数值模拟为主要的研究工具,以局部表面纳米化的多胞薄壁管结构为研究对象和以比吸能（SEA）为评估结构能量吸收的指标,对问题展开研究和分析。在数值模拟中,通过冲击力-位移曲线得到结构吸收的能量,从而可获得比吸能指标。首先,分析未纳米化的单管和多胞薄壁管在冲击下的屈曲变形及发展路径,并以此作为比对对象。然后设计多胞薄壁结构局部表面纳米化布局,并数值模拟在冲击载荷下结构的屈曲变形以及评价屈曲过程中的能量吸收。在多胞薄壁结构局部表面纳米化布局上,多胞结构外板采用两种布局模式,即反对称式条纹模式和交错格状模式。多胞薄壁结构内隔板的局部表面纳米化布局则根据屈曲变形拓扑特征,提出四种纳米化模式,包括反对称式条纹模式,交错格状模式,内嵌格状模式和外嵌格状模式。对各种不同的胞数和各种纳米化布局及组合的局部表面纳米化多胞结构,展开轴向冲击下的数值模拟。分析了不同冲击速度及冲击的角度等的影响。根据大量的数值模拟结果并以比吸能为评估指标优化出局部表面纳米化的多胞薄壁结构的设计方案。在此基础上,对局部表面纳米化镂空式多胞薄壁结构进行数值分析和设计。数值结果表明:局部表面纳米化在多胞薄壁结构受冲击过程中,可诱导结构的屈曲模态,控制屈曲变形路径和实现渐进叠缩式屈曲变形模式,并可大幅改善结构的能量吸收指标。可见结构的比吸能、屈曲变形模式和屈曲变形过程均与局部表面纳米化布局有着密切关系。结果还表明,局部表面纳米化布局并非越密集越好,因而存在最优的纳米化设计。优化结果表明,所优化局部表面纳米化布局的多胞结构,其比吸能比未纳米化单管的情况提高了699.41%,比未纳米化同样多胞结构情况提高了57.00%。因而局部表面纳米化多胞结构具有重要的应用前景,并为吸能装置的设计提供了依据和设计思路。