薄壁管不仅是车辆、航天器、武器和飞机等的主要结构，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能要求的提高，在保障薄壁管强度和刚度的条件下，提高其能量吸收性能面临着理论、方法和技术上的挑战。本研究通过结构仿生原理将竹结构应用到薄壁管的设计中，进而提高了其能量吸收特性，主要内容和重要结果如下： 本研究以毛竹(Phyllostachy pubescens)为研究对象，通过动态拉伸试验和落锤冲击试验，得到1年生竹材的抗拉强度是251MPa，比强度是2A12铝合金的1.85倍；在落锤冲击试验中，带节试样与节间试样总吸能分别为568.47J和409.3J，比吸能分别为9.96J/g和5.21J/g，分别与钢管和铜管的比吸能接近。通过微观形貌分析得出维管束从竹青到竹黄的梯度分布密度为18:9:4；通过宏观形貌分析得出，节间距沿着生长方向的变化规律为正态分布，而直径自下而上（沿着生长方向）呈线性减小。 根据竹子的结构和力学特征，设计了仿竹吸能结构。根据竹材梅花状维管束的形貌，沿径向设计了仿生截面单元，并根据维管束从竹青到竹黄的梯度分布规律，设计了仿生单元的分布模式。为了提高薄壁管的径向承载能力，根据竹子的宏观特征，沿轴向设计了仿竹节结构和变直径特征。项目共设计仿生吸能结构3类：无节仿生管、带节仿生管和变直径仿生管。 通过有限元仿真分析了仿生吸能结构的能量吸收特性，得到：轴向冲击时，1号仿生管的比吸能最大，为36.7 kJ/kg，比普通圆管提高了4.3倍；径向冲击时，普通圆管的平均载荷为11 kN，1号仿生管平均载荷为25.9 kN；1号仿生管的抗弯强度为22.5MPa，比四晶胞管的抗弯强度提高了1.5倍。通过响应面法对仿生结构进行了优化，得出最优尺寸为：仿生单元厚度为1 mm，仿生内管的厚度为0.628 mm。优化后仿生管的始峰值载荷和比吸能分别为157.57 kN和34.33 kJ/kg。最后，通过机械加工和3D打印制备了3类11个仿生吸能管结构，通过落锤试验测试了其轴向能量吸收，试验与仿真结果趋势一致。仿真和试验结果表明，项目提出的仿竹吸能结构设计方法可行，可为吸能结构设计提供理论和技术依据。