耐撞性是航空航天、轨道交通以及汽车等在可生还的冲击碰撞事故中保护乘员和结构安全的能力。相比于传统金属材料,复合材料结构具有比强度高、比刚度大、比吸能高和质量轻等优点,在工程结构的耐撞性设计中被广泛应用。由于复合材料结构在轴向冲击载荷下不仅具有包括纤维断裂、基体开裂和分层等在内的多种复杂的破坏模式,并且不同破坏模式之间还存在相互耦合作用。传统的破坏模型还无法准确地预测复合材料薄壁结构各种破坏的耦合模式。因此,深入研究复合材料结构的失效机理,建立更准确可靠的破坏模型对复合材料结构的冲击动力学特性和耐撞性设计具有重要意义。本文根据连续介质损伤力学(CDM)提出了一种基于刚度折减方法的渐进破坏模型来模拟三种典型的复合材料薄壁结构在准静态轴向冲击下的失效行为,并基于有限元分析对复合材料薄壁结构的吸能特性进行深入分析。主要内容如下:首先,建立一种包含层内和层间损伤的非线性渐进破坏模型。层内损伤采用最大应力失效准则、指数型损伤演化和刚度折减的方法来模拟,层间黏性损伤模型则由Traction-Separation本构模型、二次名义应力失效准则、基于混合模式断裂能的损伤演化和层间刚度折减的方法建立。通过用户材料子程序(VUMAT)构建的破坏模型来模拟三种典型复合材料薄壁结构(如单向复合材料波纹板、编织复合材料波纹板和编织复合材料方管)的准静态冲击过程。结果表明,三种结构对应的模拟结果在冲击载荷、吸能和破坏模式上分别与对应的试验结果吻合一致,从而验证了破坏模型的正确性.然后,对典型参数(如层数、高度、触发机制等)对编织复合材料波纹板耐撞性的影响进行分析。其中,提出了 W形、楔形和锯齿形等新型的触发,并比较了对应于不同触发的波纹板的冲击吸能特性。结果表明,波纹板在冲击过程中的初始峰值载荷、吸收的总能量和SEA均随着层数的增加而明显增加。触发类型对波纹板的冲击行为影响较大,并对破坏模式具有关键的诱导作用。最后,分别对单向和编织复合材料波纹板的铺层顺序对其吸能特性的影响进行综合地分析。基于相似的铺层族,同时也分析了单向与编织复合材料波纹板之间吸能特性的区别。结果表明,增加45。纤维的含量会使编织波纹板吸收的总能量增加,而增加90°纤维的含量影响较小。增大编织波纹板的铺层族[03/θ2/03]和[±θ]2s中的θ均会使冲击载荷和SEA产生先增大后减小的趋势。减小单向波纹板的铺层族[θ/(θ-90)]3s和[±θ]3s中的θ均会使冲击载荷和SEA明显增加。采用相似铺层族的单向和编织复合材料会使波纹板的冲击响应产生较大的差异。