负泊松比力学超材料作为一类新型材料,其具备整体变形行为反常规、抗冲击能力强、结构参数可调以及力学性能稳定等优点。目前关于负泊松比力学超材料抗冲击性能的研究大部分停留在二维层面,很少涉及三维,并且大部分是通过有限元软件来模拟其在冲击作用下的力学响应,相关实验研究很少开展。相比于二维层面,三维负泊松比力学超材料具有质量更轻、材料利用率更高和实用性强等优点。本文将传统二维负泊松比星型结构拓展为一种新型三维负泊松比星型结构,通过冲击实验和有限元模拟,对其在不同冲击速度下的变形行为模式和力学响应,及在不同设计角度下的吸能特性和抗冲击性能进行了深入的研究,具体内容如下:（1）三维负泊松比星型结构设计。在传统二维负泊松比星型结构的基础上,根据其内凹及旋转两种变形模式设计出一种新型三维负泊松比星型结构,并且通过设计角度来控制星型角角度大小。使用3Ds Max软件建立为20°和40°的三维星型结构整体模型,通过3D打印技术将其打印出来,实现实物化。（2）三维负泊松比星型结构抗冲击性及吸能特性研究。对20°和40°三维负泊松比星型结构模型进行冲击动力实验,研究了不同冲击速度和设计角度对模型的变形行为模式、力学响应和能量吸收特性的影响,观察到模型能较好的产生负泊松比效应,其胞元结构出现内凹及旋转变形。（3）三维负泊松比星型结构有限元数值分析。利用ABAQUS软件对四种设计角度模型进行不同速度的冲击动力数值模拟,揭示了冲击速度和设计角度对模型变形动态演化、力学响应和能量吸收的影响规律,为吸能结构的设计和应用提出了新思路。此外,还对比分析验证了实验结果可靠性和有限元计算模型的精确性。