随着社会的进步与发展,飞机日益成为民众远行的首选交通工具,当今飞机制造商为了将飞机做的更大、更轻以便最大限度的提升其载重量,在制造过程中大量使用了碳纤维增强复合材料（CFRP）。然而,飞机在起降过程中容易遭遇冰雹的撞击,而CFRP在诸如冰雹之类的外载荷冲击作用下性能会严重下降,严重危及到乘客及机务人员的生命安全。因此,为了揭示冲击过程中冰与飞机的相互作用机理,并为今后飞机的设计提供相关数据基础,本文利用实验制冰的方法对冰雹的相关动态力学特性进行研究。因此,为了明确冻结温度及棉絮含量对冰动态压缩力学特性、破坏形态及能量变化的影响,通过在去离子蒸馏水中添加不同比例的棉絮并对冻结温度进行合理的控制进而制备出-10°C、-20°C及-30°C冻结温度下含棉量分别为0%、0.3%和0.5%的试件。利用分离式霍普金森压杆（SHPB）并结合高速摄像机开展了不同加载条件下冰试件的动态压缩实验,并利用有限元软件LS_DYNA对相同工况下的实验进行数值模拟。得到的结论如下:相同冻结温度下,含棉量不同试件均出现随撞击杆速度增加而强度极限增大的现象;含棉量相同的试件,随冻结温度的降低,试件抵抗破坏的能力不断增强;撞击杆速度较低时,加载完成后的试件会出现轴向裂纹,试件破坏程度较小且出现回弹;当撞击杆速度不断增大时,试件开始出现斜向裂纹并沿该裂纹发生位错运动,试件发生明显的塑性变形甚至破坏;相同冻结温度下含棉量不同试件的入射能、反射能及耗散能均与随撞击杆速度呈正相关关系;加载完成后,当试件的形态完整度高则反射能小于透射能;当试件受到严重破坏时则反射能大于透射能。利用有限元软件LS_DYNA对相同工况下的实验进行了数值模拟,当加载条件不足以使试件发生严重的破坏时,使用Lagrange算法并结合MAT₁0材料模型得到的力学性能结果要明显优于使用SPH算法并结合MAT₁55材料模型计算得到的结果,但关于试件加载过程中试件的形态特征二者没有明显的差别,且对于试件破坏过程中裂纹均有很好的呈现;当加载条件达到足以使试件发生严重破坏时,用Lagrange算法模拟试件的形态特征会因网格出现严重畸变而不再适用,而由SPH算法得到的试件形态模拟则与真实实验结果吻合度很高,不过关于试件力学特性的模拟结果Lagrange算法仍比SPH算法精确。