柔性膜材是由织物和柔性基体组成的复合材料。柔性膜材处于外界环境中,较易受到风载荷作用下石子、砂石等的冲击作用,而造成柔性膜材发生破洞,裂缝等局部结构损坏。此外,柔性膜材由于组成成分较为复杂,在不同的负载条件下会表现出复杂的机械响应特征,具有很强的非线性和各向异性。针织结构中的双轴向针织物特有的纱线排列结构使其抗冲击性能,面内强度和能量吸收性能具有明显的增强,在纺织复合材料、航空航天、工程建筑等领域具有很大的应用潜力。本文将双轴向经编针织物作为柔性膜材增强体,研究其准静态力学性能,通过试验和有限元结合的方法对其低速冲击作用下的失效特征和破坏机理进行研究。首先,本论文研究了双轴向经编织物柔性膜材的准静态力学性能,利用万能材料试验机对不同结构参数的柔性膜材进行偏轴拉伸试验,撕裂试验以及抗穿刺性能的试验,分析柔性膜材在试验中的破坏机理。研究发现不同的偏轴角度对柔性膜材的拉伸性能具有重要的影响,拉伸强度从0°到90°先减小在增大,且90°方向上的拉伸强度低于0°方向的拉伸强度。试样的破坏模式是拉伸断裂破坏和拉伸剪切混合破坏。柔性膜材在垂直方向的撕裂强力基本高于水平方向的撕裂强力,失效模式为基体脱粘后的纱线断裂损伤。柔性膜材的抗穿刺性能随着横纵密度和纱线线密度的增加而增大。其次,本论文利用落锤冲击仪研究了双轴向经编织物柔性膜材的低速冲击性能,分析了不同初始冲击能量、不同纱线线密度、不同横纵密度和不同冲击头形状对柔性膜材冲击性能和能量吸收性能的影响。研究结果发现初始冲击能量对双轴向经编织物柔性膜材在低速冲击下的能量吸收性能影响不大。主要是因为试样的厚度较小,试样的主体结构在冲击载荷的作用下被破坏。随着高强聚酯纤维线密度和横纵纱线密度的增加,双轴向经编织物柔性膜材的抗冲击能力增加。在不同形状冲击头作用下的破坏形态完全不同。基体破坏、纤维断裂、基体与纤维束界面脱粘是双轴向经编织物柔性膜材的主要失效破坏形式。最后,本论文使用ABAQUS有限元计算软件对双轴向经编织物柔性膜材进行了低速冲击的有限元模拟。将柔性膜材的细观结构模型简化之后,使用Solidworks对简化后的柔性织物膜材的结构模型进行建模,对其在不同冲击头形状下的冲击行为进行模拟。研究结果表明双轴向经编织物柔性膜材在三种不同形状冲击头下有限元的模拟破坏损伤形态和试验测试下的样品损伤形态基本相似。将有限元模拟得到的载荷-时间曲线、能量吸收-时间曲线与试验结果进行对比,发现采用有限元模拟结果与试验结果总体趋势基本一致。