近年来,随着无人机的普及和需求量的剧增,无人机“黑飞”现象频频发生,严重危及航空安全和正常航班运行,无人机撞击民机关键部位损伤程度的研究是航空冲击动力学和航空安全的一个新型热点问题。此前,各民航大国都致力于外来物FOD(Foreign Object Debris)尤其是鸟撞和冰雹撞击等,而对无人机撞击的研究成果屈指可数。本文参照FAR25部鸟撞适航条例,在非线性动力软件ABAQUS框架中,利用经典的拉格朗日法,建立无人机撞击民机关键部件的数值模型,包括无人机吸入发动机风扇叶片、无人机撞击机翼前缘和无人机撞击风挡玻璃等仿真模拟。在不同的工况下进行计算,得出了冲击动力响应规律和失效损伤变化过程。此外,在相同的初始条件下进行了鸟体撞击机翼前缘和风挡玻璃的数值模拟,与无人机撞击进行对比研究。本文主要进行了以下研究工作:从无人机数量与日俱增和黑飞现象频频发生的背景出发,介绍了选题的和意义,并且在已经成熟的鸟撞研究上,调查了当今国内外无人机撞击民机的研究现状与进展。在有限元仿真软件ABAQUS的分析过程及采用的拉格朗日法和SPH法的基础上,介绍了动力学显式有限元方法理论,着重阐述了接触碰撞的数值计算方法,为后续建立无人机撞击民机关键部件和鸟撞计算模型奠定理论基础。建立了无人机撞击发动机风扇叶片、无人机撞击机翼前缘、无人机撞击风挡玻璃计算模型,在不同的计算工况下进行数值模拟。具体分析了无人机冲击部件的过程,并与鸟撞作分析对比。通过仿真模拟等到了以下结论:无人机撞击发动机风扇叶片中,叶片转速以及撞击位置是造成变形损伤差异的主要因素;速度对无人机撞击机翼前缘造成蒙皮失效最为明显;相同条件下,等质量的无人机和鸟体分别撞击机翼前缘和风挡玻璃,无人机撞击比鸟撞造成的破坏力更严重;无人机撞击民机关键部件损伤的主要来源于无人机内嵌的硬质体锂电池和小电机。通过数值仿真预测结果,分析对比无人机与鸟体撞击飞机机翼的冲击响应与损伤失效过程,为完善无人机碰撞民机的耐撞性适航取证条例和相应的符合性验证技术方法研究提供理论基础和参考。