大量由碳纤维复合材料层合板所构成的新型飞机往往在其飞行过程中会遭受到含有大量冰雹的风暴袭击，造成机体破坏,危害乘客的人身安全。而这种破坏为典型的冲击损伤。为了研究冰载荷冲击下碳纤维复合材料层合板的动态响应及其材料的力学性能，本文采用霍普金森压杆技术实现了对碳纤维复合材料层合板进行的三个主方向上的动态力学性能测试。并通过与静态力学性能测试下应力－应变关系进行对比，发现其在面外方向的主要破坏模式表现为脆性材料的剪切破坏。其压缩强度随着应变率的提高而提高，但动态压缩应变极限小于静态压缩极限应变。而在面内方向上，其压缩强度明显低于面外方向，且在动态载荷作用下压缩强度随着应变率的提高而提高，但动态压缩强度明显低于静态压缩强度。通过对比和观察其破坏形貌，进而发现其在面内方向上动态破坏主要为基体开裂脱层；而静态破坏则有脱层和剪切破坏共同作用组成。其破坏区域可分为三个明显的区域，且各区域破坏模式均不相同。与此同时，本文采用霍普金森压杆技术实现了对冰的材料动态力学性能测试。结果表明冰和碳纤维复合材料层合板一样在压缩载荷作用下均为明显的应变率敏感型材料。且其应力极限随着应变率的增加而提高。在动态压缩载荷作用下其破坏形式为显著的脆性破碎。此外，本文又进一步通过实验和理论分析的方法研究了波形整形器的相关规律以及其对入射波波形各部分的影响因素。研究表明随着波形整形器的直径增大，其整形效果越好；但随着撞击杆的速度提升，相同尺寸的波形整形器的整形效果变弱。在此基础上，本文进而研究了碳纤维复合材料蒙皮板及其结构在冰球载荷作用下的动态力学响应和破坏模式。选取隔段中心位置和翼缘中心位置等两处位置为冰球冲击点作为研究对象。进而发现当冰球冲击隔段中心位置时，其首先在蒙皮和翼缘连接处靠近剪切带的位置发生脱层，继而在连接处靠近冲击点的位置和蒙皮上被冲击的位置上发生破坏；当冰球冲击蒙皮上翼缘中间位置时，对应连接处在冲击点位置处首先发生破坏。通过有限元仿真模拟与无损检测相结合的手段分析和解释了其在这两种冲击类型下的损伤类型，损伤演化过程和造成损伤的原因和力学机理。