降冲击在航空、航天、交通运输等很多领域都受到重视,例如航天发射过程中实现低冲击分离,对于搭载更多类型的精密设备具有重要意义。本文以组合式铝蜂窝为研究对象,开展其力学和吸能机理分析,并利用冲击试验平台开展降冲击性能研究。组合式铝蜂窝是两层及以上的单个蜂窝结构直接叠加形成的组合体,其利用蜂窝层间相互嵌入以及胞壁结构屈曲折叠两种方式实现缓冲吸能。但是目前对组合式铝蜂窝嵌入作用机理及降冲击机制还缺乏系统认识。基于以上背景与需求,本文对组合式铝蜂窝的吸能过程和降冲击特性开展系统研究。在蜂窝结构受平行刀片组切割作用研究基础上,分析组合式铝蜂窝结构准静态压缩、动态压缩的力学响应机制,基于冲击试验平台开展了组合式铝蜂窝降冲击性能试验,给出了组合式铝蜂窝降冲击选型方法,利用该方法开展组合式铝蜂窝降冲击优化设计,获得了降冲击效果相对较好的蜂窝结构选型,主要有以下结论:（a）发现了蜂窝结构异面垂直切割应力响应的胞元尺寸效应。开展基体材料开展力学性能测试,获得蜂窝基材的拉伸屈服强度、剪切屈服强度和剪切失效应变等力学参数,接着,利用平行刀片组对不同胞元边长的蜂窝结构开展异面垂直切割实验,获得了蜂窝结构切割过程力学响应曲线,根据切割深度的不同,该曲线可分为三个阶段,从实验上发现蜂窝结构的稳定切割应力与胞元边长有关,这种现象称为胞元尺寸效应。然后,通过蜂窝结构切割过程数值模拟发现,胞元尺寸效应的本质是不同胞元边长的蜂窝胞壁会改变力传递路径。最后,通过量纲分析,基于合理性假设,获得了蜂窝结构切割力与胞元边长、切割深度的表达式,定量描述了胞元边长对蜂窝结构切割应力响应的贡献率。（b）揭示了组合式铝蜂窝准静态相互嵌入作用机制。从四种单层蜂窝结构的准静态压缩力学性能研究出发,验证他们的应力响应与Wierzbicki提出的超折叠单元理论的符合程度,得到了单层蜂窝结构力学响应的一般规律。然后,设计了两种不同堆叠角度的组合式铝蜂窝,基于万能材料试验机开展准静态压缩实验,发现组合式铝蜂窝嵌入过程应力响应曲线形状与蜂窝结构受切割过程的力学响应曲线相同,也可以分为三个阶段,因此蜂窝结构的切割过程可认为是组合式铝蜂窝胞元壁相互嵌入的近似过程,在不考虑堆叠角度影响下,蜂窝结构切割过程的理论模型可近似应用于组合式铝蜂窝的相互嵌入响应。然后,比较了两个典型堆叠角度组合式铝蜂窝嵌入应力响应差异及吸能占比,并基于统计方法和合理性假设,建立了组合式铝蜂窝相互嵌入应力与等效切割点数的表达式,绘制了堆叠角度与蜂窝结构相互嵌入应力的定量关系图,堆叠角度对嵌入应力的影响机制是不同堆叠角度改变了蜂窝结构相互嵌入点的数量和类型。（c）获得了组合式铝蜂窝动态应力响应及经验理论模型。开展了动态压缩条件下,组合式铝蜂窝结构试样设计,自行设计了动态加载测试系统,实验过程加载速度范围30～76 m/s。首先开展单层蜂窝结构动态力学响应研究,发现单层蜂窝结构在动态冲击条件下具有固定的时间振荡周期。接着,针对两种不同堆叠角度的组合式铝蜂窝开展动态压缩实验,获得了他们的应力响应曲线及吸能效果。与准静态结果相比,组合式铝蜂窝的嵌入平台应力与共同压溃应力均存在应变率效应,且不同角度对应变率的响应特性有所差异。考虑到蜂窝结果变形过程可类比成大塑性变形,借鉴Johnson-Cook本构模型的形式,提出了组合式铝蜂窝动态嵌入平台应力和共同屈曲压溃应力的半经验理论公式,定量描述了应力响应随应变率变化的关系,在动态压缩条件下,组合式铝蜂窝嵌入过程吸能占比下降,而压缩密实度却更高。最后,发现不同堆叠角度组合式铝蜂窝在动态条件下的应变率敏感性差异机制是摩擦作用影响。（d）提供了组合式铝蜂窝降冲击选型参考及优化设计方法。在动态压缩实验的基础上,开展了基于冲击试验平台组合式铝蜂窝降冲击性能测试,调研了低冲击环境的两种描述方法,在实验方面,自行搭建了冲击试验平台,设计了90余种组合形式的蜂窝结构开展降冲击性能研究,在试样总厚度不变的情况下,改变蜂窝层的相对厚度和胞元边长来分析组合式铝蜂窝降冲击性能差异,组合式铝蜂窝降冲击选型的基本方法为:胞元较小蜂窝层厚度短,胞元较大蜂窝层厚度长。在数值模拟方面,通过LS-DYNA数值计算,发现不同组合形式的蜂窝结构降冲击效果的差异本质是改变应力响应平台的幅值和持续时间,从而改变应力波的传播特性。在实验的基础上,基于选型基本方法开展了组合式铝蜂窝降冲击性能优化设计,确定了自变量和优化因变量,通过LS-DYNA二次开发接口建立了组合式铝蜂窝自定义本构模型,找到了降冲击效果相对理想的组合式铝蜂窝选型。以上对组合式铝蜂窝嵌入作用机制、降冲击实验及性能优化设计的研究,可以为组合式铝蜂窝作为降冲击组件潜在应用于分离装置中提供方法指导。