甲虫鞘翅主要是用来保护甲虫的身体和飞行翅免受外界冲击等形式伤害，具有轻质、高强耐损伤的特点，是近年来开发轻质高强多功能结构材料的主要仿生对象之一。　　本文依据鞘翅微观结构特征，设计了两种具有工艺可行性的仿鞘翅轻质结构，并以环氧树脂基碳纤维为原材料，采用模压和共固化成形方法，制备了两种仿甲虫鞘翅轻质结构。　　分别对制备的两种仿生结构进行了准静态压缩实验，比较了其压缩性能。选择压缩性能较好的纤维连续圆形空腔结构，进一步进行有限元分析，探讨了仿生轻质结构压缩过程中的应力分布规律:纤维层应力大小及分布具有明显的层次性;周向纤维层为竖向压缩时主要受力纤维层;结构压缩过程中的剪切，主要发生在纤维层面内。　　分别运用了最大应力失效理论、最大应变失效理论和蔡-吴失效理论，对纤维连续圆形空腔结构进行了失效过程分析。并与试样实际失效过程对比，结果表明，最大应变失效理论过于保守，蔡-吴失效理论能够较好地反映试样实际破坏部位和分层失效的破坏形式。　　分析比较了孔隙率相同的纤维连续圆形空腔仿生结构和蜂窝结构的压缩力学性能。分析结果表明，垂直圆形空腔结构方向施加载荷时，压缩比强度和比模量均低于蜂窝结构，而圆形空腔结构轴线方向施加载荷时，仿生结构的压缩比强度和比模量均大大优于蜂窝结构，分别是铝/碳纤维复合材料蜂窝结构的8.3倍和6.2倍。表明本文所设计的仿生结构具有轻质高强特点，在航空、轨道交通以及汽车船舶等工程领域具有良好应用前景。