近年来,随着人们对安全意识的提高,防护性能已经成为一个世界关注的焦点,功能服装也因此得到了快速的发展。其中,机械防护服装作为减轻外力冲击对人体伤害的功能性服装,不论在军事领域、民间安防部门,还是在特种加工行业中,都起着重要的作用。鉴于机械防护服装的发展需要建立在科研的基础上,所以本论文将结合理论和实验的方法针对机械防护服装面料的抗冲击性能进行系统的研究。本论文针对机械防护服装的防护性能要求进行了讨论,提出面料的抗冲击性能是此类服装的重要性能之一。通过纤维、纱线、织物结构对服装抗冲击性能的影响,研究了此类服装面料的抗冲击机理。本论文对纱线及织物在抗冲击过程中的力学行为进行了分析,根据能量守恒原理,建立了纱线及织物的抗冲击数学模型。利用拉伸实验获得纱线的力学性能参数,代入模型可获得该纤维织物的抗冲击性能,并通过真实的冲击实验,验证了模型的可靠性。为了实现对机械防护服装面料抗冲击性能的可视化表达,本研究运用有限元分析方法,利用能够反映材料力学性能的薄膜元素,建立了织物有限元力学模型。利用这个模型可以在设定好的冲击条件下,表示织物在抗冲击力作用后的行为特征。本研究进行了实弹冲击实验,实验结果表明该有限元力学模型能够比较准确地反映实际测试结果。本研究还设计制作了织物抗冲击性能的测试装置。该装置能够模拟织物抗低速冲击力的情况,在虚拟仪器集成环境中得以应用,采用光学测速的方法,采集实验数据,根据能量守恒原理得出织物在抗冲击时的动能变化曲线,从而模拟机械防护服装面料的抗冲击性能测试。研究结果可以为抗冲击性能的表达、测试和评价提供可靠的理论依据和实验方法,对功能性服装的开发、设计和生产具有一定的指导意义。