多孔金属结构由于具有优异的力学性能、良好的能量吸收能力和轻质化特性,在冲击防护领域具有重要应用价值。本文采用数值仿真和试验相结合的方法深入研究了星形结构的多孔金属材料在准静态压缩和面内冲击载荷作用下的力学性能以及星形蜂窝结构构件在局部冲击载荷作用下的抗冲击性能。主要研究内容如下:（1）开展了星形蜂窝结构材料的静态力学特性研究。建立了星形蜂窝结构材料在准静态压缩作用下的有限元模型,考虑星形蜂窝结构材料的几何非线性,求解了星形蜂窝结构材料在准静态压缩作用下的等效弹性模量和等效泊松比。发现等效弹性模量和等效泊松比随等效应变呈线性变化,因此提出经验系数₁n和₁m,给出了等效泊松比关于等效应变的函数表达式。最后分析了胞元尺寸对星形蜂窝结构材料等效弹性模量和等效泊松比的影响。（2）开展了面内冲击载荷作用下星形蜂窝结构材料的动态力学行为及影响规律研究。建立了星形蜂窝结构材料在面内冲击作用下的有限元模型,分析了冲击速度、厚度梯度和角度梯度对星形蜂窝结构材料变形模式和能量吸收的影响。仿真结果表明:星形蜂窝结构材料的变形模式可以根据冲击速度进行划分,且不同厚度梯度和角度梯度的星形蜂窝结构材料具有不同的变形模式;星形蜂窝结构材料的应力-应变曲线可以划分为四个阶段:弹性区、平台区、平台应力增强区和密实区;星形蜂窝结构材料的平台应力和初始应力峰值受厚度梯度、角度梯度和冲击速度的影响,其中冲击速度的影响占主导地位,平台应力和初始应力峰值与冲击速度的平方呈线性关系。（3）开展了星形蜂窝结构构件的冲击动力学特性研究。利用泡沫铝子弹高速撞击星形夹芯梁模拟局部冲击载荷,开展了泡沫铝子弹高速撞击星形夹芯梁的试验,重点分析了芯层壁厚对夹芯结构动态冲击性能的影响规律。采用高速摄影记录了泡沫铝子弹撞击星形夹芯梁的变形过程,采用DIC记录了背板的变形过程。试验结果表明:星形夹芯梁的面板、芯层和背板具有不同的变形模式;芯层壁厚对星形夹芯梁的变形有显著影响;星形夹芯梁背板挠度和泡沫铝子弹的初始速度呈线性关系。（4）开展了局部冲击载荷作用下星形蜂窝结构构件主要影响因素的数值仿真研究。分析了泡沫铝子弹的初始速度、芯层厚度和面板厚度等参数对星形夹芯梁变形和吸能的影响。仿真结果表明:夹芯梁背板的挠度与泡沫铝子弹的初始速度以及芯层壁厚呈线性关系;面板和背板的厚度分配会影响夹芯梁背板的挠度;夹芯梁的能量吸收与泡沫铝子弹初始速度的平方呈线性关系;面板厚度和芯层壁厚对夹芯梁的吸能具有一定的“抑制”作用。