芳纶蜂窝是由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维制成的仿生蜂窝芯,具有较高的比强度和比刚度,且制作成本低、热稳定性优异、电磁波渗透性良好。目前,芳纶蜂窝作为一种复合材料,被广泛应用于交通运输、航空航天和风力发电等众多领域,例如轮船的船身、地铁车厢和飞机机翼的制造等,这类结构更容易吸收外载荷冲击产生的能量,对结构产生较好的防护作用。研究复合芳纶蜂窝结构在冲击作用下的动态力学响应,对防护工程领域具有重要的实用意义。首先,进行了两种应变率下的准静态对比实验,在加载过程中,使用CCD相机记录复合蜂窝结构的破坏过程,探讨了相关失效机制。结果表明:复合蜂窝结构受力压缩时,上下层蜂窝会产生剪切破坏,直至相互嵌套,随后共同进入密实阶段,与单层蜂窝结构相比,复合蜂窝结构的初始坍塌应力较小,平台应力较小,但是,随着外载荷的不断增加,结构会产生第二个平台阶段,在吸收更多能量的同时,还可达到分级吸能的目的。准静态加载条件下,复合蜂窝结构具有一定的率效应,但不显著。利用数值模拟方法分别探讨了铝隔板厚度、蜂窝壁厚等相关因素对复合蜂窝结构承载能力的影响。其次,利用分离式霍普金森压杆进行了三种不同速度的动态压缩实验,结合高速摄影技术,对复合蜂窝结构的力学性能进行了深入研究。在冲击载荷作用下,若复合蜂窝结构尺寸较小,结构破坏以屈曲破坏为主,若结构尺寸较大,上下层蜂窝首先产生剪切破坏,并且随着速度增加,结构边缘细胞壁会坍塌,导致结构失效;通过应力应变曲线发现,对于不同尺寸的复合蜂窝结构,存在一定的临界速度,当冲击速度小于临界速度时,蜂窝结构的峰值应力会随着冲击速度的增加而增加,当冲击速度大于临界速度时,蜂窝结构的峰值应力会随着冲击速度的增加而减小。分析认为,结构微惯性效应和密封气体效应是重要的影响因素。最后,使用数值模拟方法,准确捕捉了胞内气体在动态冲击实验中的流动过程,通过理论推导,结合相关实验,提出半经验公式,以描述复合蜂窝结构峰值应力与应变率之间的关系,并引入“应力降”指数对复合蜂窝结构的破坏失稳现象进行描述。