伴随科学技术的进步,人类生活与太空活动越来越密不可分,航天事业蓬勃发展的同时也引起了空间碎片环境的不断恶化。针对空间碎片对航天器安全运行带来的威胁,在传统铝合金防护结构基础上发展了多种新型防护结构。玄武岩纤维布防护结构质量轻,在降低弹丸速度的同时,也加快了弹丸的破碎,具有较好的防护性能。本文在已有研究工作基础上,采用理论与实验相结合的方法,深入的研究了编织布多冲击防护结构的损伤机理及防护性能,探讨了弹丸高速撞击时的损伤形态和机理,主要研究内容如下:在考虑剪切力做功、防护板变形能和撞击热量的影响下研究了弹道段、破碎段弹丸撞击单层铝板防护屏后的剩余速度。根据累积损伤模型计算了弹丸撞击玄武岩纤维编织布填充防护屏时产生的冲击温度,确定了纤维熔化临界撞击速度,该速度值随弹丸直径变化而变化。研究表明了弹道段玄武岩纤维布的破坏形式为拉伸和剪切破坏,破碎段玄武岩纤维布的破坏形式为拉伸、剪切和熔化破坏。采用油泥材料制作收集装置,在低速度区间内实现了弹丸击穿防护屏后剩余弹体的收集,获得了在低速区间内不同防护屏对弹丸的损伤形态。弹丸撞击玄武岩纤维编织布防护屏时,剩余弹体正面凹凸不平,存在许多沟壑与脊梁,背面有明显的凹陷区,当弹丸速度相近时,剩余弹体背部凹陷区深度随防护屏中纤维布层数的不同而不同;撞击铝板防护屏时剩余弹体正面较光滑,无凹坑,背部无明显凹陷区。此外,剩余弹体的质量及厚度随撞击速度及防护屏的不同而不同。根据织物细观构型和冲击波理论分析了在低速度区间内弹丸撞击玄武岩纤维布防护屏时的损伤机理。高速弹丸与纤维丝撞击时在弹体正面形成的沟槽,玄武岩纤维布特有的凹凸编织构型以及纤维丝的多次、多点撞击导致了弹体形成凹凸不平的正面;撞击编织布防护屏时弹体内冲击压力与冲击温度的升高促进了弹体背部产生凹陷区;弹体背部裂纹的产生与强弹塑性加载波在自由表面的反射有关。基于流体动力学理论,推导了铝球弹丸撞击铝板时撞击坑深度计算公式。采用量纲分析方法建立了铝球弹丸撞击玄武岩纤维/Kevlar编织布填充防护结构时后板鼓包高度以及后板击穿孔直径经验公式,并讨论了撞击速度、弹丸直径、防护屏间距等物理量对鼓包高度和穿孔直径的影响。