金属橡胶材料具备可重复耗能特性且优异的耗能能力,特别适合作为新型缓冲防护材料。本文针对该目的,通过系列化试验系统地研究了低速冲击载荷作用下金属橡胶材料的缓冲耗能特性并阐明其耗能机理,为其在冲击防护领域中的应用奠定了基础。本文主要研究工作和结论如下:（1）设计和制备了适用于冲击防护的金属橡胶材料。通过对金属橡胶材料进行准静态加卸载试验,研究其静态力学行为及性能,阐明耗能机理。结果表明,金属橡胶材料对准静态加卸载速度不敏感,可忽略准静态加卸载速度对其静态力学行为及性能影响。变形量和相对密度减小及环境温度升高使静态损耗因子增加。（2）在前期课题研究的基础上完善了落锤式冲击试验机研制工作,并对整体设计方案,关键部分以及工作步骤进行了详细阐述。（3）对金属橡胶构件开展了系列化低速冲击试验,研究低速冲击载荷作用下金属橡胶材料的力学行为和性能,阐明了耗能机理。结果表明,冲击能量损耗率（50%～85%）随着初始冲击速度（2m/s～8m/s）的提高先减小后增大;随着相对密度的增大,冲击能量损耗率减小。金属橡胶材料具有良好的高温环境（25℃～300℃）适应性,并在高温环境中有更好的阻尼耗能能力。在冲击速度较低时,耗能方式主要为金属丝的干摩擦;在冲击速度较高时,耗能方式不仅有金属丝的干摩擦,还伴随着空气阻尼和塑性变形。（4）通过对金属橡胶构件进行多次重复落锤冲击试验,研究多次重复低速冲击载荷下其力学行为及性能,阐明了耗能机理。研究发现,随着冲击次数的增加,冲击能量损耗率逐渐减小。试验结果表明:相对密度较大的金属橡胶材料抗多次冲击能力更强,更适合承受重复冲击载荷。金属橡胶材料的冲击破坏机制是随着冲击次数增加,其内部金属螺旋线匝发生接合、脱开、径向和轴向塑性变形等失效,使金属橡胶材料产生塑性变形,形成累积损伤。当冲击次数达到一定后,金属橡胶材料密度进入稳定期,线匝周围约束饱和,其力学性能趋于稳定状态。（5）在系列化低速冲击试验的基础上,结合Sherwood-Frost方程框架和金属橡胶材料的特殊性,通过选取修改后的形状函数、应变率强化项和相对密度项,建立了在一定应变率和相对密度范围内金属橡胶材料的经验本构关系,并通过理论预测结果与试验数据的对比分析验证了所提出的本构方程具有较优的预测精度且可预测金属橡胶在低速冲击载荷下的力学特性。