复合材料以其高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀以及良好的可设计性等,在航空航天、建筑医疗、汽车制造以及土木工程等工程领域得到了广泛的应用。然而,在加工制造和服役等过程中,脱层损伤是不可避免的现象。脱层损伤直接影响结构的强度和刚度等力学性能。因此,研究含脱层损伤复合材料结构的力学特性具有十分重要的理论意义和应用价值。本文应用Hamilton正则方程理论及半解析法,结合“分离合并”技术,对含矩形脱层的复合材料层合开口壳进行了数值研究:首先,根据Hellingev-Reissner变分原理方法,推导柱坐标系下弹性材料的Hamilton正则方程。其次,根据Hellingev-Reissner变分原理,推导了固支、简支和对称边界的Hamiltonian元列式;在半解析法基础上建立复合材料层合开口壳在各种边界条件下的三维模型,并与有关文献的结果进行比较,说明本文的数值处理方法是正确且有效的。最后,在Hamilton正则方程半解析法的基础上,利用“分离合并”技术建立了含一矩形脱层的复合材料层合开口壳的半解析法模型,并进行了实例计算。同时在半解析法模型的基础上,采用断裂力学的能量释放率断裂准则,得到了计算脱层前缘能量释放率的方法。