为了深入分析芯层尺寸参数对夹芯结构在爆炸载荷下抗爆性能的影响，在纤维增强三层蜂窝夹芯板基础上，采用实验和数值模拟方法，研究了纤维增强铝合金面板和铝合金蜂窝芯层复合而成的双层梯度夹芯板，在爆炸载荷作用下的动力响应。首先分析了实验中双层梯度夹芯板的变形失效模式：整体的塑性大变形，中心区域前面板的破坏及芯层压缩屈曲，中心区域前面板及芯层的贯穿失效；其次通过数值模拟手段在下芯层几何尺寸不改变的情况下，研究了上芯层孔边长和壁厚的变化对结构抗爆性能的影响。研究结果表明：保持结构质量一致的情况下，上下芯层孔边长一致的试件具有较好的抗爆性能；保持上下芯层孔边长一致的情况下，上下芯层相对密度比值在3∶1左右时，结构具有最优的抗爆性能。