三明治結構復合材料是一類特殊的復合材料，它是通過將兩層薄而堅硬的表皮附著在輕質但厚實的芯材上而制成的。 芯材通常是低強度材料，但其較高的厚度為夾層復合材料提供了高彎曲剛度和整體低密度。

開孔和閉孔結構的泡沫，如聚醚砜聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯或聚苯乙烯泡沫、輕木、復合泡沫和蜂窩是常用的芯材。 有時，蜂窩結構會填充其他泡沫以增加強度。 開孔和閉孔金屬泡沫也可用作芯材。

玻璃或碳纖維增強熱塑性塑料或主要是熱固性聚合物（不飽和聚酯、環氧樹脂……）的層壓板被廣泛用作蒙皮材料。 在某些情況下，金屬板也用作蒙皮材料。

核心通過粘合劑或通過釬焊與金屬部件結合到皮膚上。

夾層結構的重要發展總結如下。

• 公元前 230 年阿基米德描述了xxx定律和計算密度的方法。
• 25 BC Vitruvius 報告了羅馬桁架屋頂結構中材料的高效使用。
• 1493年達芬奇發現三點彎曲的中性軸與載荷偏轉關系。
• 1570 Palladio 提出了帶有斜梁的桁架梁結構，以防止剪切變形。
• 1638 Galileo Galilei 描述了管子與實心棒的效率。
• 1652 Wendelin Schildknecht 報告了帶有彎曲木梁鋼筋的夾心梁結構。
• 1726 年 Jacob Leupold 記錄了帶有受壓屋頂的管狀橋梁。
• 1786 年 Victor Louis 在巴黎皇宮的畫廊中使用鐵夾心梁。
• 1802 Jean-Baptiste Rondelet 分析并記錄了帶有墊片的梁中的夾層效應。
• 1820 年 Alphonse Duleau 發現并發表了夾層結構的慣性矩。
• 1830 年，羅伯特·斯蒂芬森 (Robert Stephenson) 使用由木頭鍍鐵制成的三明治梁框架建造了 Planet 機車
• 1914 年 R. H?fler 和 S. Renyi 獲得了首次將蜂窩結構用于結構應用的專利。
• 1915 年 Hugo Junkers 獲得了xxx個用于飛機應用的蜂窩芯材的專利。
• 1934 年 Edward G. Budd 獲得了波紋金屬板焊接鋼蜂窩夾層板的專利。
• 1937 年，克勞德·多尼爾 (Claude Dornier) 獲得了蜂窩夾層板的專利，該夾層板的表皮以塑性狀態壓入核心單元壁。
• 1938 年 Norman de Bruyne 獲得了蜂窩夾層結構的結構粘合劑粘合專利。
• 1940 年 de Havilland Mosquito 是用夾層復合材料制成的； 帶有膠合板皮的輕木芯。

金屬復合材料 (MCM) 是一種夾層結構，由兩層薄金屬表層在受控壓力、熱量和張力下以連續工藝粘合到塑料芯上。

再生紙現在也被用于閉孔再生牛皮紙蜂窩芯上，形成輕質、堅固且可完全再漿化的復合板。 這種材料被用于包括購買點展示、艙壁、可回收辦公家具、展臺和墻壁分隔板在內的應用。

為了固定不同的面板，除其他解決方案外，通常使用過渡區，逐漸降低芯高度，直到兩個纖維表層接觸。 在這個地方，可以通過螺栓、鉚釘或粘合劑進行固定。

根據芯的類型和芯支撐表皮的方式，夾層結構可分為以下幾類：均勻支撐、局部支撐、區域支撐、單向支撐、雙向支撐。 后一組以蜂窩結構為代表，由于具有最佳的性能重量比，通常用于要求最苛刻的應用，包括航空航天。

復合材料的強度主要取決于兩個因素：

• 外皮：如果夾層結構在兩側都得到支撐，然后通過梁中間的向下力施加壓力，則彎矩會在材料中引入剪切力。 剪切力導致底部蒙皮處于拉伸狀態而頂部蒙皮處于壓縮狀態。 核心材料將這兩層表皮隔開。 核心材料越厚，復合材料越堅固。 該原理的工作原理與工字梁的工作原理大致相同。
• 芯與表皮之間的界面：由于復合材料中的剪切應力在芯與表皮之間快速變化，因此粘合劑層也會承受一定程度的剪切力。 如果兩層之間粘合