复合材料夹芯结构因其高比刚度、比强度及多功能特性在航空航天等领域有广阔的应用前景，引起了国内外学者的广泛关注。面芯连接界面性能是制约热固性复合材料点阵夹芯结构性能的重要影响因素。对于低表面能的热塑性复合材料，已有胶粘剂不能满足夹芯结构对界面性能的要求，有必要开发出强度更高的面芯连接方法。相比热固性复合材料，热塑性复合材料损伤容限高、可反复加热，具有多种面芯连接工艺可供选择。本文从理论设计、制备工艺和实验表征方面研究了玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)复合材料结构力学性能及界面连接特性，开展了以下工作：
　　①发展了热塑性复合材料夹芯结构热压成型及面芯热熔粘结工艺，设计、制备了GF/PP波纹夹芯板，通过平压实验研究了不同相对密度GF/PP波纹夹芯板的变形过程和典型失效模式。基于复合材料屈曲分析理论，推导了结构平压强度预测公式。考虑典型失效模式和刚度退化准则开发ABAQUS VUMAT用户子程序，模拟夹芯结构在平压载荷作用下的力学响应。
　　②以GF/PP层合板为研究对象，系统研究了胶粘连接、机械连接、混合连接和电阻焊连接四种连接工艺下结构力学性能与失效机理。基于机械连接思想，提出了一种聚丙烯胶柱增强工艺方法，通过单搭接剪切实验研究了结构界面连接性能和增强机理。发展了一种采用新型加热单元的电阻焊连接工艺方法，系统建立了电阻焊连接工艺评价方法以及工艺参数优化方法。
　　③提出了一种 GF/PP 夹芯曲梁面芯界面胶柱增强的工艺方法，有效抑制了结构面芯脱粘。考虑面板/芯层屈曲和破坏、面芯界面失效，理论推导了轴向、环向和胶柱增强轴向波纹夹芯曲梁的弯曲强度，绘制出失效模式图，成功预测了结构的失效模式，采用有限元方法研究了面芯脱粘区域对波纹夹芯曲板侧压性能的影响。
　　④基于开槽嵌锁工艺和层级结构设计思想，提出了一种可快速组装、可制备大尺寸构件的 GF/PP 层级蜂窝圆柱壳设计方法和制备工艺。通过轴压实验研究了不同构型层级蜂窝圆柱壳的轴压性能和失效机理。以降低结构初始峰值载荷、提高结构压溃效率为出发点，优化配置轴向肋板排布方式，研究了层级蜂窝圆柱壳变形回弹特性和二次承载能力。