蜂窝结构作为一种优秀的缓冲吸能或支撑承压结构,在各工程领域均有广泛应用。然而,目前对蜂窝结构的研究主要集中在纸制或铝制蜂窝结构,橡胶材料蜂窝结构力学性能尚未明确。本文首先采用ANSYS Workbench软件,结合3D打印蜂窝模型的动态压缩实验,探明了橡胶蜂窝骨架的变形模式,得到了在不同胞元边长、壁厚、扩展角、有无蒙皮等结构参数以及压缩方向、速度等外载作用下橡胶蜂窝骨架动态压缩性能;随后在橡胶蜂窝骨架胞元中充填纳米流控系统得到蜂窝充填材料,采用Abaqus软件,探究了所填充的纳米流控系统性能及压缩速度对蜂窝充填材料动态压缩性能的影响规律。橡胶蜂窝骨架动态压缩仿真结果表明,橡胶蜂窝骨架压缩过程经历线弹性、平台应力、密实化三个变形阶段,压缩速度改变会使橡胶蜂窝骨架具有不同的变形特征。面内压缩时,橡胶蜂窝骨架承压能力随压缩速度、壁厚边长比增大而增强,随扩展角增大而减弱;橡胶蜂窝骨架能量吸收能力随壁厚边长比、扩展角增大而增强,受压缩速度影响较小;拟合数值模拟结果,得到橡胶蜂窝骨架平均平台应力与胞元参数的关联式。面外压缩时,不论有无蒙皮,压缩速度、壁厚边长比越大,橡胶蜂窝骨架承压能力、能量吸收能力越强,而扩展角对橡胶蜂窝骨架承压能力、能量吸收能力影响较小,这与3D打印蜂窝试样的动态压缩实验结果一致;在无蒙皮橡胶蜂窝骨架胞元两端加覆蒙皮后,会使蜂窝骨架具有更稳定的承压能力和能量吸收能力。纳米流控系统的吸能比远高于传统材料,尤其适合应用于小体积内的能量吸收。将纳米流控系统充填入橡胶蜂窝骨架胞元中,获得蜂窝充填材料,基于可压碎泡沫材料模型建立仿真模型,探究蜂窝充填材料的动态压缩性能。结果表明,蜂窝充填材料的承压能力和能量吸收能力相较于空橡胶蜂窝骨架得到显著提升,橡胶蜂窝骨架主要起包覆支撑纳米流控系统以及补强的作用,而纳米流控系统性能是蜂窝充填材料动态压缩性能的主要影响因素。临界渗透压越高,进孔压力平台区越短,蜂窝充填材料承压能力越强。压缩速度越大,蜂窝充填材料承压能力、能量吸收能力越强。本文研究成果为橡胶蜂窝骨架及蜂窝充填材料的设计及应用提供数据支撑。