玄武岩纤维金属层合板（FMLs）是指将玄武岩纤维,金属板及基体通过在厚度方向交替铺设的形式制作而成的复合结构。本文采用2D平纹编织的玄武岩纤维,铝合金薄板及环氧树脂制备了玄武岩纤维铝合金层合板。通过单向拉伸、剪切以及三点弯曲实验研究了玄武岩纤维/铝合金层合板在不同加载方式下的准静态力学性能。利用空气动力枪对玄武岩纤维/铝合金层合板进行了子弹冲击加载实验。实验研究了复合材料不同方向的力学性能,获得了弹体冲击下层合板典型的变形失效模式。对层合板进行静态压入试验得到层合板低速冲击下的变形失效模式与力学性能。实验结果表明在0o/90 o单向拉伸载荷作用下层合板中纤维层将首先发生断裂破坏从而导致材料失效,45o拉伸剪切作用下由于纤维不承受拉伸载荷,其剪切强度较低而剪切应变较大,从而导致铝板发生面内弯曲变形。在直径φ12mm弹体冲击下所研究玄武岩纤维/铝合金层合板弹道极限为97.9m/s。该玄武岩纤维层合板在受力0.835±0.005k N时出现塑性破坏,2.7±0.04k N时被完全破坏。利用ABAQUS仿真软件对实验内容进行了验证并预测了拉伸实验的0o/45 o和30o/60 o应力应变曲线,仿真模拟中得到拉伸试件的变形失效模式,与实验试件的变形失效模式基本一致。实验和仿真试件破坏形式主要为0o/90 o单向拉伸试件的纤维层与铝合金层的分层和局部的塑性变形,45o剪切拉伸时纤维层与铝合金同样出现严重分层,金属撕裂并出现严重的塑性大变形。三点弯曲实验和仿真试件破坏形式为塑性大变形,宏观均未出现分层、撕裂等破坏形式。初始阶段受力集中在铝合金层,纤维/树脂层较铝合金层受力较小,随后纤维层受力逐渐增加直到超过铝合金层。侵彻实验中实验和仿真相符,侵彻速度为52m/s时受击处内部出现塑性变形且前板的变形程度明显高于后板和纤维层,同时在撞击处附近出现明显的分层现象;当速度提升至98m/s时在出现塑性变形和分层的基础上前板和纤维层均发生穿透现象,且后板达到塑性极限;提升侵彻速度至133m/s后铝合金层和纤维层,纤维层和纤维层均出现明显的分层且撕裂幅度较大;侵彻速度为167m/s时破坏形式和133m/s时基本一致,但纤维分层幅度明显较小且更为集中。静态压入仿真与实验最大受力误差为3.7%,力-位移曲线中实验与仿真曲线均经历近似线性增长阶段、非线性增长阶段和受力快速下降阶段。仿真试件和实验试件趋势基本一致。拉伸试验的预测结果显示,屈服强度和拉伸强度由高到低分别是纤维层0o/90 o排布,0o/45 o排布,30o/60 o排布和45°排布。侵彻实验预测结果显示,圆形弹头仿真弹道极限和实验弹道极限误差为1.43%。三类弹头类型弹道极限由高到低依次为平面弹头、球形弹头和圆锥弹头。