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X-cor夹层结构是采用Z-Pinning技术增强的新型泡沫夹层结构,具有比蜂窝夹层复合材料更优越的性能。作为一种新型夹层结构,X-cor夹层结构的研究在国内刚刚起步,制造工艺和力学性能研究均处于探索阶段。本文在查阅国内外相关文献的基础上,自行研制了Pin数控植入机、Pin拉挤机和真空固化装置等设备,并研究了X-cor夹层结构成型工艺。为满足航空航天领域对材料耐热性的要求,研究了BMI-QC130双马树脂的反应动力学和流变特性,建立了该树脂的固化动力学模型以及黏度预测模型,模型预测结果与试验结果吻合良好,在此基础上确定了双马树脂拉挤工艺参数并成功拉挤出碳纤维/双马树脂复合材料Pin。制备了多种规格的X-cor夹层结构试样,分别研究了Pin直径、Pin植入角以及Pin分布密度等参数对X-cor夹层结构压缩性能、剪切性能的影响。结果表明,Pin可以大幅度提高X-cor夹层结构的压缩性能和剪切性能,同时提高了断裂韧性。X-cor夹层结构压缩性能和剪切性能主要取决于Pin的植入角和体积分数,随Pin植入角的提高,X-cor夹层结构压缩性能提高、剪切性能下降;同角度的Pin对X-cor夹层结构压缩性能和剪切性能的增强效果与Pin体积分数近似成正比。通过扫描电镜研究Pin与蒙皮的结合部连接结构,发现Pin与蒙皮结合部存在空隙以及纤维绕流,蒙皮对Pin的约束介于固支与铰支之间,小直径的Pin端部约束倾向于固支,大直径Pin端部约束倾向于铰支,导致相同植入角下,大直径Pin增强X-cor夹层结构压缩强度效率更高,小直径Pin对X-cor夹层结构压缩模量的增强效率更高。采用有限元分析软件ANSYS建立了X-cor夹层结构剪切模量分析模型,模型预测结果与实验值比较吻合,通过改变模型中Pin植入角以及Pin密度,获得了X-cor夹层结构剪切模量的完整设计曲线,为X-cor夹层结构的设计、应用奠定了基础。