结构物入水冲击问题是一个复杂的流固耦合问题。在冲击入水过程中，结构和流体会相互作用，尤其是在结构物入水的初期阶段，会产生比较大的入水冲击载荷，造成结构变形或者破坏。对于飞机水上迫降和飞船返回舱水上回收等问题，入水过程中表面不同部位会受到不同程度的冲击，严重影响结构和结构内部人员的安全，因此入水问题的研究在航空航天和军事领域具有重要的意义。　　通过自行设计试验加载系统和购置试验测量系统，对铝材楔形体和弧形体，abs（树脂塑料）楔形体的入水冲击试验进行了研究。采用滑轮、滑架、滑轨和绳索等实现了不同结构物多工况的自由下落入水冲击试验。采用可变长度摆杆、摆动轴、吊环和脱钩装置实现不同结构物多工况的带有水平速度的入水冲击试验。采用高速摄影拍摄了结构物入水冲击过程中的溅水情况。采用加速度传感器采集了结构物在冲击方向上的加速度响应的变化。采用PVDF（聚偏氟乙烯）压电传感器采集了结构物入水表面的压力分布值。　　通过对空腔铝材楔形体和实心木材楔形体垂直入水试验数据分析中，发现了结构入水冲击的“密闭空腔效应”，并对空腔填充后的结构重新进行试验，验证了空腔效应的存在。其中密闭空腔对刚性弧形体加速度的影响比刚性楔形体加速度更严重，空腔使弧形体加速度最大值增大了1.8倍，使楔形体的加速度最大值增大了1倍，而密闭空腔对弹性体的加速度几乎没有影响。分析其原因为刚性结构入水冲击后，应力波引起空腔内空气振动，使结构整体振动增强。而弹性体入水冲击后会发生形变，应力波不能有效的引起空腔内的空气发生振动。最后通过数值仿真验证了空腔内空气对结构加速度的影响。　　试验加速度测量方面：基于滤波规则，对不同结构入水冲击的加速度试验数据进行分析和讨论，发现刚性弧形体和刚性楔形体的滤波频率为210Hz，说明结构形状对滤波频率几乎没有影响；abs楔形体的滤波频率为80Hz，说明结构刚度对滤波频率影响明显。在加速度误差小于5％的前提下，得到适用于刚性结构入水冲击加速度的滤波范围为160Hz-260Hz，弹性体为40Hz-200Hz。采用SAE滤波器滤波后的加速度值与数值仿真值比较一致。　　试验压力测量方面：采用静力机、Hopkinson杆和落锤试验机分别对PVDF压电传感器进行了静动态标定，发现PVDF传感器标定值受静动态的影响较大。静态情况下标定值为1kN/V。霍普金森杆冲击速度为5m/s时，动态标定值为4kN/V。落锤试验冲击速度为2m/s时，动态标定值为3.72kN/V。针对试验工况，选取了合理的标定数值3.72kN/V，对铝材楔形体和弧形体刚性结构入水冲击的压力响应进行了研究。在对弹性体入水冲击压力响应的试验研究中发现了PVDF的弯曲效应。首先在结构内部粘贴传感器测量了由于弯曲效应引起的压力值，然后通过试验确定了PVDF内弯和外弯的比值关系，最后对比高速摄影确定传感器冲击时刻，在耦合压力值去除弯曲效应引起的压力值，得到结构真实的入水冲击压力值。　　垂直入水试验中，考察了不同形状（楔形体和弧形体），不同刚度（刚体和弹性体），不同速度（1.5m/s，2.1m/s和2.4m/s），不同质量（4kg，5kg和6.5kg）的结构物入水冲击的加速度和压力响应情况，对试验数据进行了分析和讨论。水平入水试验中，考察了不同形状（楔形体和弧形体），不同水平速度（2m/s~5m/s），不同垂直速度（2m/s~4m/s）和不同入水角度（5°，10°，15°，20°，25°和30°）入水冲击的加速度响应。运用LS-DYNA软件对试验结构物不同工况下的入水过程进行了数值仿真，对结构物入水过程的加速度和压力响应作了分析。　　以楔形体入水冲击为模型，采用数值仿真方式验证了流动相似准则中模型和实物各个物理量之间的缩比关系的适用性。根据本试验模型的研究工况，当结构最大应变小于0.00186（约为材料屈服应变的53%）时，流动相似准则还是适用的。基于相似准则，将试验模型的数据推广到了实际飞机水上迫降的冲击响应中，得到迫降时飞机结构的过载和不同位置的冲击压力情况。另外，采用数值仿真对飞船返回舱水上回收的过程进行了模拟，分析了不同入水姿态对返回舱入水冲击响应的影响。　　本文发现的“密闭空腔效应”，加速度滤波的讨论，不同结构不同工况的加速度和压力响应分析，以及飞机水上迫降和飞船水上回收的探究，对于入水结构的冲击响应分析和入水结构的设计具有一定的参考价值。