薄壁管不仅是车辆、航天器和武器等的主要结构，也是重要的能量吸收元件，随着轻量化设计的增多和安全性要求的提高，优化其能量吸收性能面临着理论、方法和技术上的挑战。自然界中，为承受自身的质量及生长环境的载荷，许多生物采用了轻质的管状结构，并体现出优良的力学性能，这为薄壁管优化提供了参考。本项目选取竹子为仿生对象，在保障薄壁管径向强度和刚度的条件下，以提高其能量吸收为研究目标。试验研究竹子的动态力学性能、能量吸收特性和宏微观结构，分析竹子在冲击过程中多尺度的变形、剥离和断裂，构建竹结构与耐撞性之间的物理模型。运用仿生学方法将竹子的耐撞性结构应用到薄壁管的设计中，并研究其制备方法和工艺。通过落锤试验、有限元仿真和冲击动力学理论，探讨仿生耐撞薄壁管的变形模式及控制方法，分析仿生因素对能量吸收的影响规律，揭示能量吸收机制。研究成果可为结构耐撞性设计提供新思路，具有重要的科学意义和工程应用前景。
