为了强化军用舰船在战场上的自卫能力与反击能力,现代工业对制成船体外壳以及上层建筑的材料提出了许多设计要求。在这个背景下,传统的金属复合材料已经因不能满足工业生产设计需求而被淘汰。相比之下,复合材料泡沫夹芯板具有诸多优异性能,例如质量轻、高比刚度、高比强度、抗火性强、吸波能力强以及隐身性能好等。本文通过对复合材料泡沫夹芯板材在面对爆炸载荷时的动态响应进行仿真模拟,同时调整板材各个设计参数以观察其动态响应的变化,来讨论用于提升板材抗爆性能的优化设计方法。同时基于现役的舰船上层建筑建立仿真模型,分析船舶上层建筑在面对爆炸冲击载荷时不同节点的响应情况与差异,以期对复合材料上层建筑在面对爆炸冲击载荷时的响应做出预报。首先,总结了当前复合材料泡沫夹芯板抗爆设计领域的发展现状与实际应用情况,明确了当前该领域的发展所面临的问题以及未来的研究发展方向,主要为结构轻量化设计和提升力学性能。其次,讨论了在自由无边界条件下空气爆炸冲击波的形成原理和传播规律,简单介绍对比了当前常用的超压峰值计算公式。然后,在ABAQUS软件里利用TNT状态方程来模拟高能装药爆炸产生的冲击波在空气中的传播过程,建立单个复合材料泡沫夹芯板的有限元模型,通过调整实验工况与板材的设计参数,来观察单个板材在面对爆炸载荷时的响应变化,总结出增强板材抗爆性能的最佳优化方法。随后,在ABAQUS软件里建立复合材料上层建筑的有限元模型,来模拟上层建筑在面对爆炸冲击时的动态响应,例如上层建筑的变形破坏、速度、加速度以及能量吸收等响应形式。最后,详细描述场地爆炸实验中所采用的实验方法与设计原理;详细记录实验过程与实验数据并对其进行分析,探究爆炸冲击波对板材结构的影响程度;将实验数据与仿真计算结果进行对比,论证仿真分析的准确性。