鸟撞经常给飞机安全带来灾难性的后果。据美国空军1987年关于鸟撞事故中撞击部位的统计,鸟撞风挡/座舱盖的次数占总数的21.4%,位居首位,而且,研究表明撞击这个部位比撞击其它部位更为危险。目前,国内鸟撞风挡的研究主要依赖于鸟撞试验,并结合数值方法进行仿真分析,但现有模型仿真分析结果与鸟撞试验结果存有较大差距,很难满足工程上对虚拟数值试验的要求。因此,进一步对鸟撞试验和数值仿真建模关键技术开展深入研究,并在此基础上建立一个鸟撞风挡仿真虚拟试验平台,具有现实的工程意义和重要的学术价值。首先通过某型飞机全尺寸风挡鸟撞试验,采用高速摄像系统和数据测量采集系统详细研究了鸟撞风挡的动响应全过程,分析了风挡遭鸟撞击后的破坏模式,得到了风挡抗鸟撞击的临界速度及结构关键点的位移、应变时间曲线等重要数据。所获结果为建立合理的鸟撞风挡有限元模型提供了重要的试验依据及验证算例。选取鸟撞铝板模型为研究对象,详细研究了三种鸟体几何形状及多种鸟体本构关系对靶体撞击力和变形响应的影响,经与文献试验结果分析、对比,获得了与试验结果最为吻合的鸟体几何形状和鸟体本构关系,并基于优化方法反演求解出该鸟体本构关系的最优材料参数。采用非线性有限元方法,基于ABAQUS/Explicit软件平台及内嵌的材料用户定义子程序(VUMAT),建立了鸟撞飞机风挡的力学分析模型,详细模拟了鸟撞风挡时损伤产生及演化的全过程。通过与全尺寸风挡鸟撞试验结果的对比,验证了该有限元模型的有效性。分析比较了考虑与不考虑弧框和骨架作用的两种不同边界条件对风挡动响应分析结果的影响。分别探讨了玻璃骨架、橡胶垫片的厚度和弹性模量对风挡抗鸟撞能力的影响规律。经详细研究无机玻璃/PVB/有机玻璃层合结构整体式圆弧风挡的抗鸟撞性能,分析了胶层(PVB)厚度、无机玻璃层厚度、有机玻璃层厚度、不同层合结构对整体式圆弧层合风挡的抗鸟撞性能的影响规律。最后,详细研究了建立鸟撞风挡仿真试验平台的总体方案、关键技术、详细设计及其实现,并通过实例验证了该鸟撞风挡仿真试验平台的有效性和实用性。该鸟撞仿真平台可以为风挡设计和改型的工程应用提供便捷和帮助。