多孔材料,作为一种新型工程材料,具备密度小、比吸能高和抗冲击性能强的优点,以及高阻尼性能、良好的流通性和过滤分离性能、理想的声热学和电磁学性能等多种优异物理性能,在消声减震、分离工程、催化载体、防爆防护、吸能缓冲等技术领域有着越来越广泛的应用。将其作为芯层材料而形成的夹芯结构,以其高比强度、高比刚度以及良好的抗冲击性能等特点在航空航天、汽车、船舶以及工程防护等各种碰撞能量缓冲系统中得到了广泛应用。随着科技的迅速发展,人们对结构的耐撞性提出了更高的要求。作为缓冲吸能的结构元件在实际工程应用中不仅要承受各种类型冲击载荷的作用,而且处于不同的外部约束下,因此本文以泡沫铝夹芯双圆管结构为研究对象,考虑了4种不同的外部约束条件,研究夹芯管在横向冲击载荷和爆炸载荷下的动态响应。主要工作如下:(1)采用有限元软件LS-DYNA建立了泡沫铝夹芯管在无约束、倾斜约束、侧壁约束与组合约束下的有限元模型,研究了夹芯管在横向冲击载荷和爆炸载荷下的变形规律与吸能性能。(2)研究了泡沫铝夹芯管内、外圆管直径与壁厚、泡沫铝的相对密度和冲击速度对横向冲击载荷下不同约束系统中泡沫铝夹芯管变形和能量吸收性能的影响。结果表明:随着内圆管直径的减小、外圆管壁厚的增大、冲击速度的增大和芯层泡沫铝相对密度的增大,泡沫铝夹芯管的冲击载荷和比吸能增大;内圆管壁厚和外圆管直径的增加使无约束和倾斜约束下泡沫铝夹芯管的比吸能增大,对侧壁约束和组合约束下夹芯管的吸能影响不明显;当约束系统由无约束、倾斜约束、侧壁约束到组合约束系统,夹芯管的冲击载荷和比吸能增加;冲击速度为10m/s时,无约束系统中夹芯管的变形模式为上下、左右对称的变形模式,其它系统为左右对称的变形模式。随着冲击速度达到50m/s,4种系统中夹芯管的变形模式变为左右对称模式。(3)研究了内圆管直径与壁厚、泡沫铝的相对密度和TNT药量对横向爆炸载荷下不同约束系统中泡沫铝夹芯管抗爆性能的影响。TNT药量相等的条件下,随着内圆管直径增加、内圆管壁厚减小、泡沫铝相对密度减小,4种约束系统中泡沫铝夹芯圆管内外圆管上半部分中心点的位移增加;TNT药量越大4种约束系统中泡沫铝夹芯双圆管的内外圆管中心点位移越大;约束从无约束、倾斜约束、侧壁约束到混合约束系统泡沫铝夹芯管的抗变形能力提高,内外圆管中心点位移减小。