复合材料层合结构无法避免一定程度的初始损伤,常见的如分层、孔隙等,其中分层是复合材料的重要损伤形式。初始分层损伤会降低复合材料层合结构的层间力学性能,导致层合结构在承受低于设计值的载荷时,发生整体结构的破坏。因此,为了提高层合结构的安全性和可靠性,针对含初始分层缺陷复合材料结构剩余强度和疲劳性能的研究相当必要。本文以T300/BMP316复合材料层合板为研究对象,开展含初始分层损伤复合材料层合板静强度和疲劳寿命预测方法的研究,对于含初始分层的层合板,现有的层间模型和分层准则较多,但关于不同的层间模型及其适用的分层准则的对比分析很少,因此本文重点介绍三种层间模型和相应的分层准则,并基于此建立层合板静强度和疲劳寿命的分析模型与预测方法,以对不同的层间模型及其分层准则的适用性和正确性进行综合对比评价。本文的主要研究内容如下:1.针对含初始分层损伤的复合材料层合板,采用节点合并、节点耦合和三维实体单元等三种方式建立层间模型,并对不同的模型分别选用分层失效准则。节点合并模型选用三维Hashin分层准则,节点耦合模型选用幂指数准则,三维实体模型用基于裂纹带模型并与能量释放率相关的准则判断分层损伤。2.基于逐渐损伤分析方法,引入静强度的三种层间模型及相应的分层失效准则,结合Hashin静强度面内失效准则和材料性能退化方式,建立含分层损伤复合材料层合板剩余强度的分析模型和预测方法。3.基于逐渐累积损伤分析方法,引入疲劳的三种层间模型及相应的分层失效准则,结合Hashin疲劳面内失效准则,材料性能退化方式,剩余刚度模型和剩余强度模型,建立含分层损伤复合材料层合板疲劳寿命的分析模型和预测方法。4.针对T300/BMP316碳纤维树脂基复合材料,开展复合材料层间断裂韧性试验研究,获得?型和П型层间断裂韧性,为基于能量释放率的幂指数准则提供相关参数。5.结合含分层损伤复合材料层合板的试验结果,对所预测的损伤规律、剩余强度和疲劳寿命进行综合对比分析,以验证本文所采用的三种层间模型和分层失效准则的适用性与正确性。