薄壁圆柱壳是在许多个工业部门广泛使用的轻型结构原件。确定在各类受载条件下圆柱壳的屈曲强度是工程设计中一项至关重要的工作。近年来,由于结构耐撞性研究的需要,圆柱壳在轴向强动载荷冲击作用下的动力屈曲是冲击动力学领域的一个前沿课题。由于多种效应的耦合,圆柱壳的轴向冲击是一个极其复杂的动力过程。本文通过冲击实验和数值模拟研究经受轴向冲击圆柱壳屈曲的失效机制及填充介质、边界条件等对屈曲模态和能量吸收性能的影响。主要工作和结果如下:1.借助DHR-9401落锤式冲击加载试验机完成了一批钢制圆柱壳试件的冲击屈曲的实验研究。观察到轴对称的手风琴模态和非轴对称的三角形金刚石模态,在屈曲过程中经常有轴对称模态形成一个或者几个波纹后又转变为非轴对称模态。冲击实验中,记录了冲击端和反射端的力的时程曲线,冲击过程的持续时间在10～25ms之间,冲击力的平均值大约为30～60KN。时程曲线的振荡次数与试件残余模态的褶迭数目是一致的。2.圆柱壳轴向冲击屈曲实验中特别注意了边界条件对屈曲模态的影响。实验表明,“两端自由”的圆柱壳大多数出现非轴对称屈曲,两端简支的圆柱壳基本上发生轴对称屈曲,一端固定一端夹支的圆柱壳易于发生非轴对称屈曲。因此可能通过改变边界条件诱发所需要的屈曲模态。3.通过实验研究了充液圆柱壳的轴向冲击屈曲特征。由于液体的不可压缩性,屈曲模态均为轴对称的环状波纹。屈曲过程持续时间大约为5～13ms之间。且随着冲击能量的增加而增加,冲击力的时程曲线明显的分为三个阶段:激烈振荡的动力加载阶段、平稳塑性后屈曲发展阶段及迅速下降的弹性卸载阶段。4.借助大型非线性动力仿真软件LS-DYNA对内空圆柱壳和内部充满液体的圆柱壳的轴向冲击屈曲进行计算机仿真,所得到的冲击力时程曲线及屈曲波纹的形状、数量与实验结果比较一致。对充液圆柱壳轴向冲击的数值模拟结果表明,后屈曲过程中轴向压力几乎全部由液体来承担。