Las estructuras sándwich transparentes se utilizan ampliamente en la construcción moderna y la protección militar. Estudiar el mecanismo de respuesta dinámica de estas estructuras bajo cargas explosivas es de gran importancia para guiar el diseño de ingeniería y mejorar la seguridad estructural. Utilizando métodos combinados de experimentos y simulación numérica, se analizan sistemáticamente los modos de fallo de las estructuras sándwich transparentes bajo diferentes cargas explosivas y el efecto del grosor de cada capa funcional en el rendimiento contra explosiones. Comparando los resultados experimentales y de simulación numérica se valida la precisión del modelo de elementos finitos. Se realizaron numerosas simulaciones numéricas para obtener relaciones adimensionales entre la distancia de explosión, la cantidad de explosivo, el grosor de cada capa funcional y la máxima deflexión estructural. Basándose en los resultados de simulación numérica, se establece la curva presión-impulso (P-I) que define los límites de daño estructural bajo diferentes condiciones de presión e impulso, proporcionando una guía clara para el diseño de estructuras resistentes a explosiones. Se desarrollaron modelos de predicción de la deflexión central utilizando varios métodos de aprendizaje automático, seleccionando el modelo con mejor desempeño predictivo. Combinado con un algoritmo genético, se llevó a cabo un diseño liviano de la estructura sándwich con el objetivo de minimizar la masa y el espesor total. Los resultados muestran que: 1) las estructuras sándwich transparentes pueden soportar cargas explosivas considerables y mantener la estabilidad, con daños que aumentan conforme se incrementa la intensidad de la carga explosiva, mostrando tres modos típicos de fallo; 2) el grosor de cada capa funcional influye significativamente en el rendimiento general contra explosiones. Con el grosor de las demás capas constante, el aumento del grosor de la capa cerámica, vidrio inorgánico o policarbonato (PC) incrementa el daño en las capas cerámica y de vidrio inorgánico, pero reduce la deformación en la capa de PC, mejorando así el rendimiento general contra explosiones de la estructura; 3) la curva P-I obtenida de la simulación numérica puede predecir con precisión los modos de daño y los umbrales de seguridad estructurales bajo diversas condiciones de presión e impulso, proporcionando una base clara y efectiva para el diseño ingenieril; 4) la combinación de modelos de aprendizaje automático y algoritmos genéticos permite un diseño liviano efectivo de las estructuras sándwich transparentes, reduciendo significativamente la masa y el espesor estructural mientras se mantiene la resistencia a explosiones.

estructuras sándwich transparentes; carga explosiva; simulación numérica; resistencia a explosiones; curva P-I; aprendizaje automático; diseño ligero