本文综合利用聚脲的韧性、陶瓷抗高速侵彻能力和宏观负泊松比夹层结构的抗冲吸能性能,设计并研究聚脲/陶瓷/负泊松比夹层复合结构的抗侵彻性能,主要研究内容如下:开展了单个破片侵彻低硬度聚脲/钢板复合结构的数值仿真研究,揭示了前聚脲层的压缩、破碎耗能机理。通过开展破片群侵彻的数值仿真,甄别了聚脲/钢板在破片群侵彻下的失效模式,并发现随破片间距的增大,破片群的集中效应减弱,前聚脲层与后钢板层吸能增加。针对陶瓷/薄钢板复合结构靶板抗单个高速破片和破片群侵彻性能,进行了试验与数值仿真研究,并建立了陶瓷/薄钢板复合结构抗高速侵彻的理论模型。结果表明,陶瓷/薄钢板复合结构的后钢板层由于前置陶瓷层的影响,其穿甲破坏模式由局部剪切冲塞穿孔转变为碟形-花瓣开裂,后钢板层的抗破片吸能效率得到提高。并发现随破片间距增大,破片群总剩余能量呈先减小后增大的趋势,表明存在一最优破片间距使得靶板抗侵彻性能最强。对陶瓷/负泊松比夹层复合结构抗侵彻性能开展了数值仿真研究。发现在破片群侵彻下,破片群分布间距对陶瓷/负泊松比结构抗侵彻性能的影响较小,破片群的总剩余能量主要由负泊松比结构的几何形状决定。对聚脲/陶瓷/负泊松比夹层复合结构的抗侵彻性能开展了数值仿真研究。结果表明,陶瓷层的单位面密度吸能远高于前聚脲层和负泊松比夹层结构。分析了应力波在陶瓷层之间的扩散机制,并从应力波传播的角度,解释了陶瓷层破碎模式的形成原因。