在林木联合采育机生产作业中,由于钢制进料辊与伐倒木的有效接触面积较小、工作摩擦力不足的原因而造成伐倒木表面损伤严重。针对此问题,将进料辊填充结构由刚性材料替换为柔性蜂窝结构,提出一种基于双V附翼型胞元结构的蜂窝结构进料辊。蜂窝结构进料辊得益于负泊松比效应,在满足工作刚度要求下能够增加垂直方向弹性,增大接触面积和工作齿数,吸收动态压缩振动,从而减少树木损伤。根据进料辊参数,设计了柔性蜂窝胞元几何构型及构成蜂窝结构进料辊的辊型填充蜂窝结构。推导出伐木动态压缩下包含结构体积、弹性模量、平台应力和应变等公式的宏观本构模型。基于此模型,得到蜂窝结构性能与尺寸因子n相关联的等效优化关系。通过有限元数值仿真和动态压缩试验验证了宏观本构模型和等效优化关系。分析了辊型填充蜂窝结构的力学吸能性能、压缩变形和结构效率等性质,讨论了其随尺寸因子n的变化规律。结果表明,辊型双V蜂窝的力学效率和质量比吸能是辊型六角蜂窝的数倍。基于等效优化关系下的参数优化选择,蜂窝结构相比原有的n=1.0蜂窝结构,吸能量增加173.9%并减重13.3%。设置采伐工况边界下的有限元数值仿真,测量了等效优化关系下蜂窝结构进料辊在动态压缩下的接触面积,总结出接触面积随尺寸因子n变化出现的“顺序递增”和“突增区间”现象。9000 N,16000 N和23000 N压力下,蜂窝结构进料辊接触面积最大分别约为传统钢制进料辊的1.99,2.02和2.13倍。构建等效优化关系下辊型填充蜂窝结构的试验试件,通过动态压缩试验研究其力学性能,得到结构在三个压缩阶段下的位移、接触力和变形表现。对比动态压缩试验与有限元数值仿真中试件变形情况,总结得到该结构在处于10%-25%弹性压缩区间时的采伐作业效率最高。