夹层结构具有轻质高强、减振吸声、能量吸收率高等优秀的特性,已在车辆、船舶、航天航空等工程领域受到了世界各国的广泛关注与应用。近年来,学术界与工程界就夹层结构在静载荷下的力学性能、失效模式等方面进行了大量研究,但在涉及结构-空气-水三相耦合情形的入水砰击问题上报道较少,因此开展其在砰击载荷作用下的动力学行为研究具有十分重要的意义。本文主要研究工作如下:(1)以波纹夹芯杂交夹层板为对象,利用有限元软件LS-DYNA模拟其入水砰击过程,就结构触水面压力特征、变形分布、失效模式及吸能特性与同质量无填充波纹夹芯夹层板进行对比,并在此基础上探讨触水面板和芯层壁板厚度对结构砰击响应特性的影响。研究结果表明:填充聚氨酯泡沫能有效地提升波纹夹层结构的抗砰击性能;在所讨论参数范围内,增加触水面板和芯层壁板厚度将减小结构触水面板变形峰值及增强结构整体刚度,其中以芯层壁板厚度影响更为明显。(2)以不同填充模式下波纹夹芯杂交夹层板为对象,用相同非线性有限元方法计算了其入水砰击动态响应,讨论了中低密度的30kg/m3和60kg/m3聚氨酯泡沫以及高密度的485kg/m3泡沫铝三种不同材料填充物和全填充、上填充(背水面填充)及下填充(触水面填充)三种不同填充方式对结构抗砰击性能的影响。研究结果表明:填充更高强度材料能明显减小结构触水面板变形,其中以减小整体变形更为明显;并能降低触水面板及芯层壁板的吸能量,但会增加背水面板的能量吸收。而在结构触水面板较薄的情况下,下填充波纹夹芯杂交夹层板抗砰击性能优于上填充;在芯层壁板厚度较小的情况下,上填充优于下填充。(3)以波纹夹芯杂交夹层板在砰击载荷作用下的触水面板中心点变形峰值及压力峰值为目标函数,以正交设计法生成样本点,利用APDL语言进行参数化建模,用LS-DYNA分析获得样本点响应值,基于数值模拟计算结果,构造目标函数的多项式响应面代理模型,并对其在设计取值空间内进行精度检验,检验的有限元输出值与代理模型预测值最大误差为8.87%,且估算值与计算值相关性较好,满足工程要求。本文的研究工作对理解波纹夹芯杂交夹层板在砰击载荷作用下的力学行为及失效机理提供了有益的参考。