树脂基复合材料在吸湿、脱湿过程中由于纤维和树脂的湿膨胀性能不匹配会在两者的粘接界面处产生局部失配应力,当失配应力足够大时会导致界面脱粘、基体开裂等损伤,最终可能导致材料的失效。本硕士论文研究了复合材料损伤对稳态吸湿的影响以及瞬态吸湿过程中材料湿热残余应力的变化,主要工作如下:(1)建立了含界面损伤的单向复合材料三相稳态吸湿理论模型,分析了单向复合材料横向有效湿扩散系数(UCTEMD)随纤维体积分数、界面层厚度以及纤维和界面相吸湿性能的变化规律。同时,建立了纤维在基体中正六边形周期排布的细观有限元单胞模型进行验证。研究发现,纤维和界面相的有效湿扩散系数均存在一个与界面层厚度无关的临界值,UCTEMD在此临界值的两侧随纤维体积分数的变化趋势相反。(2)建立了含随机界面损伤胞元的单向复合材料层合板稳态吸湿理论模型,分析了UCTEMD在不同胞元损伤密度下的变化规律。同时,建立了随机损伤胞元的细观有限元模型进行验证。研究发现,在一定的胞元损伤密度下,UCTEMD随损伤胞元不同分布形式的变化波动很小。(3)推导了复合材料在定常和非定常条件下的一维和二维吸湿模型,并以此为基础得到了瞬态吸湿过程中单层板和层合板的湿热残余应力模型。研究发现,单层板在吸湿过程中,材料表面处区域的湿残余压应力逐渐减小,而中部区域的拉应力经历了先增大再减小的过程。层合板在吸湿过程中,各处湿残余应力会一直增大,且热残余应力的存在会抵消一部分湿残余应力的影响。