作为一种缓冲吸能结构,扩胀管具有可控的变形模式、吸收能量不可逆等特点,在航空航天领域和交通运输领域得到了广泛的应用。目前很多学者已经对扩胀管在准静态下的扩径力学响应和缓冲吸能特性进行了研究,取得了显著成果。但是对于扩胀管在动态加载下的研究相对较少,且现有研究都是基于大尺寸、高吸能能力的扩胀管展开的。本文以小规格扩胀管为研究对象,采用静、动态加载结合的手段,对扩胀管的扩径力学响应和缓冲吸能机理进行了研究,以支撑开展具有高吸能灵敏度的扩胀管结构设计。首先,采用主应力法对扩胀管的扩径区单元进行了受力分析,并推导建立了考虑材料硬化效应和薄壁管额外膨胀的扩径力理论模型,从理论上分析了结构参数和材料参数对扩径力的影响。其次,利用万能试验机对四种典型金属材料进行了准静态拉伸力学性能测试,完成了薄壁管材料的选型;采用霍普金森拉杆（SHTB）对6061铝合金进行了动态拉伸实验,基于实验结果利用Johnson-Cook率相关本构模型对材料动态力学参数进行了拟合。然后,利用准静态试验和动态冲击试验手段对所设计的若干小规格扩胀管结构的力学响应特性进行了测试,并利用ABAQUS有限元软件进行了系统的仿真,研究了结构参数、材料参数和冲击速度对扩胀管扩径力学响应和缓冲吸能特性的影响。最后,从质量比吸能、平均缓冲力和理想吸能效率等指标对扩胀管的吸能特性进行了评价,提出了预扩变形和预压变形两种改进设计方法来改善和提升扩胀管结构的缓冲吸能性能。研究结果表明,扩胀管具有稳定的扩径响应和精确可控的吸能能力,是一种优良的缓冲吸能结构;扩胀管结构中的锥套半锥角、薄壁管材料、摩擦系数和冲击速度均对其力学特性有显著影响;扩胀管在动态冲击条件下的稳定扩径力要明显低于其在准静态加载条件下的值;对薄壁管进行预扩变形和预压变形的设计改进,可以有效提升扩胀管结构的平均扩径力和能量吸收效率。