蜂窝夹层结构复合材料作为一种重要的轻量化结构已经被广泛应用于航空航天、船舶以及汽车等制造行业。与传统的材料相比，具有比强度高，高温性能稳定以及可设计性好等诸多优点。然而由于其在制造过程中制造工艺的复杂性，制造参数的稳定性等诸多不确定和不可控因素的影响，难免会产生各种制造缺陷和损伤进而对结构的力学性能造成不利的影响。本文针对完整的以及含有典型缺陷的蜂窝夹层结构进行了分析，主要工作内容包含了如下三个方面：以由高温合金制造的蜂窝夹层轻质结构为研究对象，本文首先针对完整的蜂窝夹层轻质结构的面内压缩以及弯曲力学性能进行了理论推导、实验分析和数值模拟，从理论、实验、有限元三个方面对结构的性能进行了预报对比分析。基于基本的力学模型得到了结构弹性性能与结构几何参数之间的计算表达式；通过力学实验，得到了结构在不同载荷作用下的破坏模式以及破坏强度；应用有限元方法分析了面板厚度、芯子高度以及焊接角度等结构参数对结构力学性能的影响规律。其次利用有限元方法研究分析了含有不同面芯脱焊缺陷的蜂窝夹层结构的面内压缩以及弯曲力学性能。考虑了不同的缺陷形状、缺陷尺寸、缺陷位置以及缺陷数量对结构性能的影响，得到了不同加载载荷作用下的弹性模量、破坏模式以及结构强度随着缺陷特征的变化规律。最后又对蜂窝夹层结构进行了高温实验，测试了400℃和800℃条件下的面内压缩性能以及弯曲性能，得到了温度对结构的弹性模量、强度以及破坏模式的影响；通过对含有缺陷的夹层结构在400℃时的弯曲实验，得到了缺陷对夹层结构性能的影响。