纤维增强复合材料夹芯结构是一种具有高比强度、高比刚度、轻质、易于设计、耐疲劳、耐腐蚀等优点的先进结构,因而被广泛应用于航空航天等工业领域。然而在实际工程问题中,常常会遭受各种难以预测的损伤破坏,复合材料夹芯结构的失效机制和破坏模式十分复杂。因此对于复合材料夹芯结构的力学性能和失效机制研究具有重要意义。本文对复合材料铝蜂窝夹芯结构三点弯曲性能和碳纤维格栅结构低速冲击性能进行了研究。通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型（碳纤维面板,玻璃纤维面板,碳纤维/玻璃纤维面板）以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝蜂窝夹芯结构相较于其他两种结构,其极限载荷和能量吸收更强;面板越厚,芯体孔径越小,结构的极限载荷和能量吸收越强;面板厚度对于能量吸收影响较大,芯体孔径对极限载荷影响较大。对碳纤维/铝蜂窝夹芯结构进行有限元模拟,对其破坏变形过程进行对比分析,验证了模型有效性,为实验的设计和分析提供指导与帮助。采用ABAQUS建立了碳纤维复合材料格栅低速冲击有限元模型,并结合VUMAT用户子程序,使用三维Hashin准则模拟碳纤维复合材料层合板的层内损伤失效行为,使用二次应力准则和B-K能量准则模拟粘结层Cohesive单元的层间失效。利用数值模型探究了格栅孔径、格栅高度、格栅类型（四边形构型、三角形构型、米字形构型、金刚石构型）等结构参数对碳纤维复合材料格栅结构低速冲击性能的影响。结果表明,三角形构型能量吸收最强,其次是米字形构型、金刚石构型,四边形构型最次;格栅孔径越小,结构极限载荷和能量吸收越强,面板刚度越强;格栅高度越高,结构能量吸收越多,格栅高度对于面板刚度和结构抗冲击性能影响较小;同时分析了格栅结构的损伤破坏过程,其中基体拉伸损伤较为明显。