水下爆炸产生的高强度冲击波加载是舰船遭受的主要威胁，由于强流固耦合效应，水下爆炸载荷下结构的响应过程比空中爆炸复杂得多。舰船遭受水下爆炸载荷时，不仅要考虑初始冲击波的加载，由于局部空化溃灭引起的二次加载是造成结构局部毁伤的重要原因而同样需要重点关注。研究水下爆炸作用下流固耦合作用以及结构响应对舰船防护结构的设计具有重要的科学意义和参考价值。基于此，本文开展了水下爆炸冲击加载下引起的流固耦合及对应的结构动态响应的研究。主要研究包括：
　　首先，采用扩散角非药式水下冲击加载装置对典型金属夹芯结构进行不同强度的水下冲击加载，得到了不同的夹芯结构在不同强度的水下冲击载荷下的动态响应和失效模式。通过对不同的动态响应和失效模式进行对比，分析了芯材类型、水下冲击载荷强度和受载面积对流固耦合相互作用、夹层结构变形和失效模式的影响。研究结果显示：不同于小面积加载情况，金属夹芯结构均表现出了反向和不对称变形的反常规力学行为。该反向和不对称的变形模式与夹芯结构芯子类型和载荷强度有关，表明了流固耦合作用阶段加载脉冲在加载面内的分布的不均匀性。
　　然后，采用改良的柱式非药式水下冲击实验加载装置，对不同芯层类型的泡沫夹芯结构进行不同强度的水下冲击加载实验和数值模拟分析，研究芯层梯度、加载强度大小对夹芯结构的动态响应和空化效应的影响。研究结果表明：改变芯层结构和加载强度对空化前沿的传播影响较小，而闭合前沿的传播速度随着加载强度的增大而减小。对于单层均质泡沫夹芯结构，闭合前沿的传播速度随着芯层强度的减小而增大。对于梯度泡沫夹芯结构，改变芯层的梯度对闭合前沿的传播影响不大。
　　最后，针对夹芯梁在水下冲击载荷下的动态响应开展了理论研究。在一维冲击理论，流固耦合理论和空化效应理论的基础上，利用背板边界固支的金属夹芯结构模型，建立了考虑结构大变形，流固耦合效应和空化效应的理论分析模型。基于理论分析模型，利用有限元方法进行了模拟并验证了理论模型的准确性。