1.1目的：

随着现代兵器技术的发展，大型水面舰船发挥着越远越重要的作用，但其船体结构也受到日益严重的威胁，保障其生命力，提高其抗爆，抗冲击能力，成为各个军事强国研究的焦点，对于舰船的防护也因其独特的使用价值和工程价值，受到学者们的广泛研究^[1-3]。

在舷侧设置防护结构，是提高舰船抗爆抗冲击能力的重要方式，传统的防护装置往往是通过设置空舱液舱等多级防护结构，但结构的重量较大，其同时影响了舰船的浮性，快速性等，尤其对于军舰来说，其综合性能要求更高，更需对其防护结构进行优化^[4-6]。但在舰船防护上，开展的研究还大多是常规材料的研究，解决结构防护性能和防护重量之间的矛盾，必须引进新式结构防护材料和防护单元。同时冲击过程中防护结构物的塑性动力响应特性直接关系到舰船结构的安全性评估，亟需对其塑性动力响应进行深入研究，为工程应用提供理论指导^[7]。

1.2意义：

夹芯材料，具有高比强度、高比刚度、吸能性能好等优点，受到越来越多学者的关注。在夹芯材料的选择多种多样^[8]，对其研究也不断深入。近年来，学者们发现具有负泊松比的金属蜂窝夹芯结构相比常规材料，在一定条件下具有更加优良的抗冲击性能。

泊松比定义为拉伸试验中材料横向应变与纵向应变比值的相反数，负泊松比材料在承受冲击时，侧面发生收缩，垂直于冲击方向材料向冲击部位附近流动，使材料的局部密度增大，产生更有效的抵抗作用。

负泊松比金属蜂窝夹芯结构由于其芯层的负泊松比变形，相对于传统单层实体结构和正泊松比金属蜂窝夹芯结构具有更加优秀的抗冲击力学性能，其塑性动力响应是该领域研究的前沿和热点问题。自Lakes等对负泊松比泡沫和传统泡沫对比探究，发现拉胀泡沫具有更高的屈服强度以来^[9]，后续研究也有开展，但大都处于静态和准静态，对于负泊松比夹芯材料在动载荷的探究才刚刚开始。加之芯层独特的内凹六边形结构使得采用传统机械加工方法制备负泊松比金属蜂窝夹芯结构实验试件存在极大的难度，因而实验研究工作开展的较少。相关研究主要集中在负泊松比金属蜂窝及其夹芯结构的有限元数值计算方面。

汇总负泊松比金属蜂窝夹芯结构高速冲击响应有限元数值计算和实验研究如下：

1.2.1数值模拟方面：

Yang^[10]和Qi^[11]研究了负泊松比金属蜂窝夹芯结构的弹道冲击性能，研究结果发现负泊松比铝蜂窝夹芯结构比正泊松比铝蜂窝夹芯结构具有更加优秀的抗弹道冲击性能。在爆炸冲击响应研究中，Grujicic^[12]和Imbalzano^[13]研究了芯层胞元结构的变形与失效模式，并发现负泊松比蜂窝夹芯结构后面层应力比正泊松比蜂窝夹芯结构小，且吸收更多冲击能量，具有更优秀的抗冲击性能。Jin等^[14]研究了胞元壁厚梯度变化的负泊松比蜂窝夹芯板的爆炸冲击响应问题，结果表明梯度负泊松比蜂窝芯层比壁厚均匀芯层具有更优秀的抗冲击能力。通过与实体梁爆炸冲击变形的对比研究，崔世堂等^[15]发现负泊松比蜂窝夹芯梁在加载冲量较大芯层塑性变形区域更大，其变形挠度小于实体梁。