轻质复合材料吸能结构在航空航天、航海和交通运输等领域有着广泛的应用,如何通过合理的结构设计降低吸能防护结构的初始峰值、提升结构的平台承载,以提高结构的压溃效率和吸能性能是一个关键的科学问题。热固性复合材料结构存在脆性破坏和损伤敏感等缺陷会造成变形不稳定和载荷波动,相比之下,热塑性复合材料具备损伤容限高、成型周期短和可重复加工等优势。层级设计能增强结构韧性、提高低密度结构的响应稳定性,是结构减重和性能优化的重要手段;基于热塑性复合材料和层级思想提出合理的吸能结构设计方法,具有重要的科学价值和指导高性能吸能防护结构设计的实际工程意义。本文结合理论设计、数值仿真和实验测试研究了连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料（GF/PP）层级蜂窝点阵结构的静动态力学行为和吸能性能,开展了以下工作:（1）发展了GF/PP层级蜂窝夹芯板与层级梯度锥形结构的设计方法和制备工艺。推导了层级方形蜂窝点阵结构的等效力学参数,建立了层级方形蜂窝和其夹芯板的失效分析模型并绘制失效机制图,预测的结构失效模式和载荷-位移曲线与实验一致。提出了通过夹芯面板和结构梯度降低结构初始峰值载荷、提高结构压溃效率的设计方法,结构压溃效率提升至0.8以上。（2）研究了层级复合材料结构在反复轴向压缩下的力学响应和反复吸能机制。通过多次压缩试验,研究了循环压缩下结构的变形阶段、破坏响应和每个荷载循环的能量吸收,揭示了结构的变形回弹和反复吸能机制。考虑结构失效,基于能量法和超折叠理论建立结构的吸能预测理论模型,并推导平均压溃力预测公式。（3）开展了GF/PP层级点阵结构的低速冲击与动态压溃实验,研究了结构在低速冲击载荷作用下的时程响应特点、失效模式、破坏机制和断面特征以及中应变率动态压溃下结构的变形模式、破坏行为、吸能机制和吸能的动态强化效应,揭示了GF/PP层级圆柱结构在低速冲击和动态压溃下的破坏机理和吸能机制。研究了理想状态下冲击速率和动态压溃速率对结构变形模式转化的影响规律,并推导了平均压溃力预测公式。