薄壁结构广泛地应用在汽车、航空航天等领域。优异的薄壁结构可以在装置或设备发生冲击碰撞时有效地吸收大部分冲击动能,同时有效地降低冲击载荷,前者体现为薄壁结构的冲击吸能特性,后者体现出装置或设备的舒适性。优化不足的设计会引起结构在受到冲击载荷时的局部非理想变形,从而导致整体吸能效率低等缺陷,同时结构质量大也会导致运输过程中出现油耗高,因此设计出具有良好吸能特性、轻质的薄壁结构,对于提升汽车碰撞安全、保护环境等方面有重要意义。本文为提高金属薄壁结构的冲击吸能性能,对类向日葵结构进行了数值模拟和理论研究。本文主要工作如下:（1）建立并验证类向日葵结构在轴向冲击载荷作用的有限元数值模型。通过夹芯的极坐标公式获得几何模型;从实际工况获得冲击载荷形式作为边界条件;选取AL6061-O为设计材料,通过准静态拉伸实验获得弹塑性本构参数;最终将制备的类向日葵结构试件进行了准静态压缩实验,并与有限元仿真软件ABAQUS的模拟结果对比,以此验证有限元模型的有效性,为接下来有限元分析提供依据。（2）在有限元模型基础上,研究几何参数对薄壁结构变形模式和吸能特性的影响。结合特征尺寸,着重分析夹层厚度和正弦波周期数几何参数,研究其在不同冲击载荷作用下对轴对称模式、非轴对称模式、混合三类变形模式与比吸能的影响;结合变形模式分析了结构变形吸能的力学机理。（3）基于简化超折叠单元理论,推导类向日葵结构在轴向压溃下的平均压缩力理论公式。将类向日葵结构的能量吸收分为:弯曲变形能和薄膜变形能,分别计算其能量吸收,从而推导出结构的平均压缩力,理论模型与数值计算结果的误差小于8%。本文研究基于已开展的关于类向日葵结构在径向压缩下的吸能特性,使用理论和数值方法探索其轴向压缩下的吸能特性,本文研究成果对于汽车、航空航天等领域薄壁结构的设计与应用有一定的指导。