抗撞性能是对车辆和飞行器等结构进行设计时需要首先考虑的问题.提高车辆和飞行器碰撞安全性能的一个有效途径是加入缓冲结构以吸收撞击动能并降低过载.在过去的二十年中,新材料、新结构和新工艺的能量吸收装置不断出现在这些结构中,同时,有限元技术和理论在这方面得到了发展,并在应用过程中逐步体现出它的优势.纤维增强聚合物基的薄壁复合材料管由于具有优异的耐撞性能而成为研究的焦点,因而也是本文建模研究的重要内容.本文还同时研究了其它的典型结构如金属管和复合管(外部缠有玻璃环氧增强纤维的金属圆柱管)并与复合材料管做了比较.最后研究了加肋板受爆炸冲击的动态响应.针对大变形、大应变的复合材料受撞击吸能的复杂过程,进行了数值分析,综合了复合材料的各种失效准则,运用非线性有限元理论建立了数值分析模型.分析了各种铺设角度的复合材料管在轴向撞击载荷下的能量吸收特性,并和稳态压缩试验中得到的宏观破坏模式进行了对比.同时也建立金属管的有限元模型,分析了金属管在轴向撞击载荷下的吸能特性.在金属管和复合材料管的研究基础上,建立了复合管的有限元模型,研究了复合管在轴向撞击载荷下的能量吸收特性,并从金属材料的性能、复合材料层的厚度和纤维铺设角度这几个方面研究了复合管的吸能性能的影响因素.从金属材料和复合材料的破坏机理中分析了这三种圆柱管的吸能特性,并对这三种管的吸能特性作了比较.对于战车车身也提出了抗爆炸冲击的要求,本文建立了有效的有限元模型,讨论了模拟爆炸和冲击波的有限元模型的计算方法和建模过程中的一些关键的问题.采用在平板上加肋的方法来提高车身的抗爆炸冲击性能,比较了不同结构和材料的加强肋对平板抗爆炸性能的影响,并且对泡沫填充的结构作了分析.本文的结果与试验结果吻合,表明本文提出的有限元模型能较好地描述圆柱管受轴向撞击吸能和失效的过程,同时对设计抗冲击型吸能结构提供了有利的参考.