近年来,随着海上作业活动的日趋频繁,船舶间的意外碰撞事故常有发生,造成了非常严重的后果。船舶碰撞是一个极其复杂的过程,包含着材料、结构的高度非线性,且流固耦合效应显著。此外,对于一些特殊船舶,碰撞产生的冲击响应对设备安全性的影响也引起了广泛的关注。本文以某型舰船复杂舱段为对象,开展了结构碰撞力和冲击响应的试验与数值计算研究,建立了简化数值计算方法。首先开展了复杂舱段结构模型设计,针对外板受碰撞载荷作用下的结构响应相似性进行了研究分析,指出当原型和模型尺寸比例相似,材料密度、屈服应力相等时,碰撞载荷作用下模型结构的接触力响应能够良好地反映到原型中。并基于试验模型,搭建了水上碰撞试验平台,开展了不同碰撞速度和碰撞位置等试验工况,测试并记录碰撞过程中撞击船的运动状态、相撞船舶的接触力响应以及试验模型结构内部的加速度响应;并通过单轴拉伸试验,得到所采用钢材材料的真实应力应变曲线。根据水上碰撞试验结果,分析了周围水域对于撞击船的影响,结果显示周围水域对撞击船的运动呈现减弱作用,与无水域相比,载荷输入减弱比例约为2.1%;本文将周围水域的流体动力简化为作用于被撞端另一侧的阻力,提出了简化数值计算方法,并分别采用LS-DYNA中ALE流固耦合算法和该简化计算方法针对水上碰撞试验开展了数值计算,将计算得到的接触力响应与试验结果进行对比,验证了简化计算方法的准确性。在接触力研究的基础上,进一步开展了碰撞载荷作用下结构内部冲击响应分析。试验结果显示,距离碰撞位置较近处的加速度明显强于结构内部舱室,而由于应力波在板材内的反射,会使加速度响应增强,甚至超过距离更近处的加速度响应;采用简化数值计算方法针对水上碰撞试验开展数值仿真分析,所得到的加速度响应也呈现相同的响应规律,同时计算结果与试验结果相近,进一步验证了此简化数值计算方法的可靠性。通过简化数值计算方法,讨论了不同碰撞速度和撞击船质量对被撞结构内部冲击环境的影响。