水面战斗舰船在执行特定任务时面临着高速撞击，炮弹破片侵彻和高强度冲击波加载等威胁。碳纤维复合材料因其优异的强度质量比、刚度质量比及维护成本低等特点，能够满足船舶的快速性和轻量化设计需求。结合碳纤维点阵夹芯结构优异的力学性能以及聚合物泡沫良好的变形吸能特性，本文开展了泡沫增强碳纤维复合材料点阵夹芯结构和碳纤维复合材料点阵夹芯结构及其泡沫增强夹芯结构在不同冲击载荷下的动态失效行为和能量耗散机理的研究。研究内容如下：
　　制备了碳纤维复合材料点阵夹芯结构及其泡沫增强夹芯结构，采用准静态压缩实验的方法对复合夹芯结构的力学性能进行了研究。通过实验得到了复合材料点阵夹芯结构和泡沫增强复合材料点阵夹芯结构在不同应变率下平压应力应变曲线的和失效模式，对比了两种夹芯结构的抗压能力和吸能效果，结果表明在静态压缩载荷下，泡沫对点阵的增强不仅是吸能数值的简单叠加，并通过芯材和泡沫的相互作用增强了结构的强度和吸能能力。
　　基于一级轻气炮加载系统，利用金属泡沫弹加载研究局部冲击载荷作用下碳纤维复合材料点阵夹芯结构及其泡沫增强夹芯结构的动态响应和失效模式。通过结构动态变形以及出现的结构失效模式，研究复合夹芯结构失效模式随冲击强度及泡沫增强的变化规律，并得到失效模式图。与层合板比，夹芯结构的抗冲击性能有明显的提升。经由泡沫的增强，由于泡沫更好地传递能量，结构发生了更广泛的整体变形，减少了局部效应造成的桁架破坏，背面板上的穿刺发生的更早。由于结构更大的结构变形和泡沫自身的吸能，提升了结构能量耗散能力。泡沫对点阵夹芯的增强提升了结构在承受冲击时的抗破坏能力和能量吸收能力。
　　基于非接触式水下冲击加载系统，研究水下均布冲击载荷作用下碳纤维复合材料点阵夹芯结构及其泡沫增强夹芯结构的动态响应和失效模式。与层合板比，夹芯结构的抗冲击性能有明显的提升。经由泡沫的增强，由于泡沫更好地传递能量，增加了结构的弯曲刚度，结构发生了更大的整体变形，减少了点阵单胞的不均匀变形，减少了面板和桁架在节点处的剥离，提升了结构的能量耗散能力和抗冲击能力。