在弹体侵彻硬目标过程中,弹载测控电路承受高g值加速度冲击作用。为了对测控电路进行更好的缓冲保护,本文提出了阶梯形变截面金属壳的几何构型。在不同半正弦高g值加速度载荷下,设计了多组不同厚度的变截面壳及等效厚度的圆柱壳作为缓冲元件,对记录电路进行单次或者多次缓冲保护,从屈曲模态、比吸能、加速度缓冲效果等方面进行缓冲吸能特性评估。并通过落锤试验对结构的缓冲特性进行验证。此外,泡沫铝填充壳结合了壳结构载荷波动小和泡沫铝具有变形能力大、密度小等优点,因此,以冲击过程中泡沫铝填充变截面壳吸收能量最大化及测控电路承受加速度幅值最小化为目标约束函数,壳厚度及泡沫铝密度为优化参数,基于多项式响应面模型和目标规划法对泡沫铝填充变截面壳的缓冲吸能特性进行了多目标优化。最后以变截面壳和优化的泡沫铝填充壳结构作为缓冲元件在弹体侵彻多层钢板情况下对记录电路进行缓冲保护。结果表明:(1)变截面壳的屈曲模态为从厚度较小一端依次屈曲变形的轴对称叠缩模式,这样更好地降低了加速度初始幅值,又能避免后阶段被压实而导致的加速度幅值大幅度增大的情况,且吸能效果相对是最理想的,因此,变截面壳对于弹体侵彻多层靶时对电路的缓冲保护具有重要研究意义。(2)多目标优化综合考虑了评价结构抗冲击性能的多个重要指标,在一定载荷作用下对于选取更优的缓冲结构具有重要指导意义。