多孔金属材料是一种具有相对密度低、比强度高、比面积大、重量轻、吸能性能好、耐热耐火、抗震等优点新型材料,既可以作为功能性材料,也可以作为许多应用的结构性材料。正是由于多孔金属的功能和结构双重性能,使得其在交通、海洋运输、生物医疗、建筑等行业广泛应用。多孔金属自身强度一般较低,单独使用受到极大限制,多数是将其制成夹芯结构进行使用。常规夹芯结构是将上下两层强度较高的面层和多孔金属芯层通过一定方式连接,构成能够共同承载和工作的三明治形式。本文提出一种新型的一体型复合夹芯结构——环氧树脂/多孔金属复合夹芯板,这种夹芯板上下两面为环氧树脂/多孔金属互穿复合层,中间为多孔金属夹芯层,其芯层和面层连成整体,无明显的分界面,整体性能获得了极大的提高。本文在研究其制备工艺的基础上,分别制作了环氧树脂/泡沫铝一体型复合夹芯板与环氧树脂/蜂窝铝一体型复合夹芯板,通过压缩、弯曲、局压及冲击等试验对这种复合夹芯板的弹性刚度、屈服应力、极限承载力、变形机理和吸能能力等力学性能进行了研究。设计制作了不同复合层厚度的环氧树脂/泡沫铝一体型复合夹芯板压缩和弯曲试件,分别进行了压缩、三点弯曲和四点弯曲试验,通过压缩应力-应变曲线分析了环氧树脂复合层对压缩力学性能的影响,通过荷载-挠度曲线分析了不同参数设置对其弯曲刚度、吸能能力以及抗弯承载力等力学参数的影响,并与传统蒙皮夹芯板进行了对比分析。结果表明,随着夹层板中环氧树脂/泡沫铝复合层厚度增加,其压缩强度和压缩刚度增加,弯曲承载力提高。相比传统蒙皮夹层板,不会出现表层剥离等现象,具有整体性好、抗腐蚀性好等优点。通过准静态试验测试了环氧树脂/泡沫铝复合夹芯板和环氧树脂/蜂窝铝复合夹芯板局压力学性能,得到了其典型破坏形态和荷载-位移曲线,分析了其破坏机理,并与传统夹芯板进行了比较分析。研究了复合层厚度、压头类型和边界条件对环氧树脂/泡沫铝复合夹芯板弹性刚度、极限荷载和吸能能力等力学性能的影响;研究了复合层厚度、试件厚度、孔径、压头类型和边界条件对环氧树脂/泡沫铝复合夹芯板极限荷载和吸能能力等力学性能的影响。研究结果表明环氧树脂/多孔金属一体型复合夹芯板在准静态局部受压时复合层和芯体之间未发生脱离开裂,具有较好的整体性、稳定性和承载吸能性能。通过落锤冲击试验测试了环氧树脂/泡沫铝复合夹芯板和环氧树脂/蜂窝铝复合夹芯板的动态力学性能,得到了其荷载-时间曲线和能量-时间曲线,分析了不同冲击速度,不同冲头类型对冲击承载力和吸能能力的影响。结果表明环氧树脂/多孔金属夹芯板在冲击荷载下表现了较好的整体性与稳定性,在承受冲击时芯体与面层并未发生脱离。应用RZT理论和高阶理论以及有限元软件ANSYS计算和分析了环氧树脂/泡沫铝夹芯梁/板的宏观力学特征。首先将使用RZT计算梁/板的弯曲变形,然后采用高阶理论预测梁的应力分布。最后应用有限元软件ANSYS分析梁/板的弯曲变形,并以实验数据为参考基准,对比分析数值理论以及有限元软件ANSYS针对环氧树脂/泡沫铝夹心梁/板的计算结果,结果表明三者数据吻合较好。