伴随国际上历次重大灾害事故的发生,核电结构抵御大飞机撞击的相关安全防护标准显著提升,抗大飞机撞击安全分析已经成为核电结构设计中的必要内容。目前,精细化数值模拟飞机撞击安全壳结果准确,但由于模型建立复杂、计算耗时长等缺陷,工程中往往采用飞机撞击荷载曲线以进行结构设计和安全性评估。在飞机撞击研究中,Riera撞击荷载曲线模型被普遍使用。Riera公式基于动量提出,在评估小飞机撞击时较为准确,但由于动量定理的短撞击持时、常速度假定,使得其在商用大飞机撞击分析中会大幅高估撞击载荷,存在适用性的问题。本文基于波音767-200ER和空客A340-300两种大飞机的精细化模型,运用经典显式非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,进行了两种商用大飞机撞击刚性墙全过程的细致非线性冲击模拟,并开展了下列研究:首先,在数值模型方面,将有限元分析的撞击力结果与经典的Riera方法结果进行对比,结果表明两者吻合较好,证明了飞机材料本构模型以及分析方法的适用性和有效性。同时讨论了飞机模型的失效应变对撞击荷载曲线的影响。通过比较不同失效应变的对比结果,发现材料的失效应变对飞机撞击力的峰值影响不大,但对飞机撞击冲量有较大的影响。其次,讨论了研究Riera模型中速度项对撞击荷载曲线的重要性和必要性。通过对飞机撞击过程的细致非线性冲击模拟,提取载荷时程曲线,并与Riera公式开展比较研究,讨论了衰减模式下的Riera撞击荷载模型,指出了研究Riera撞击荷载模型中速度变化规律的重要意义。同时,还探讨了飞机引擎数量对飞机撞击荷载曲线的影响,结果表明,飞机引擎数量对撞击荷载的变化趋势影响不大。再次,本文基于能量守恒的原则,分析飞机撞击过程中的能量变化,给出了总能量、动能和内能之间的关系。根据能量变化规律,提出了飞机撞击过程中的三个撞击阶段,并详细讨论了每个撞击阶段内的能量分配,并定量地给出了每个撞击阶段中的能量变化公式,基于能量守恒定理提出了Riera双线性速度模型。最后,本文根据提出的Riera双线性衰减改进模型,给出了详细的实现算法。并从有限元精细化模拟及能量理论推导两方面验证了其合理性。结果表明,本文给出的Riera双线性衰减改进模型以及相应的完整实现算法,可为核电抗商用大飞机撞击安全评估提供更为合理的技术依据。同时,还探讨了飞机初始撞击速度对撞击荷载的影响,结果表明,初始撞击速度越大,出现撞击力峰值的时间越短,撞击力峰值越大,撞击持时越短。