盡管金屬薄壁管作為吸能元件已被廣泛使用，但樹脂基復合材料管件因比剛度高、比吸能大，特別是可根據使用要求對其材料組分及結構參數進行逆向設計，在某些輕量化要求較高的領域有望取代金屬管件。然而，復合材料結構件在沖擊載荷作用下的吸能機制比較復雜。目前，其逆向設計過程仍需要借助大量試驗，通過改變基體和增強相材料種類及含量，或改變試件幾何尺寸、鋪層順序和加工工藝等方法，制作出大量試件，然后逐一進行沖擊試驗測試，再從中優選。由于影響因素眾多，耗費巨大，周期長、效率低，且復合材料的性能對加工工藝、試驗條件等非常敏感‘3]，試驗的重復性較差，又進一步增加了試驗成本。因此，探索滿足工程要求的理論模型和模擬方法可以起到事半功倍的效果，并且能夠得到諸如裂紋擴展進程、失效部位應力應變響應歷程等試驗研究無法獲得的數據。