随着复合材料结构和复合材料胶接结构在航空航天领域的广泛应用,对复合材料胶接结构问题的研究也越来越广泛。胶接修理是复合材料修理的主要方式,包括贴补法、挖补法和注射法。复合材料纤维方向抗压能力较抗拉能力更弱,复合材料受压相较于受拉更容易破坏,并且当前压缩的解析模型相关文献较拉伸的更少。胶接修理易受到湿热环境的影响而导致胶接强度下降,而在实际情况中,飞机往往是置于湿热环境下的,故对湿热环境下复合材料胶接修理结构压缩力学性能的研究是十分有意义的。本文建立了复材胶接修理结构压缩解析模型,建立了湿热环境下复材胶接修理结构压缩极限载荷解析模型。两个模型中胶层只考虑其剪切变形,而忽略母板和补片的剪切变形,假设母板和补片是线弹性的。复材胶接修理结构受压缩载荷后可能有三种破坏模式:母板压缩破坏,补片压缩破坏,胶层剪切破坏。其中,第一个模型在胶层剪切破坏时考虑了其弹塑性行为,胶层可能有四种力学行为:全部线弹性行为,靠近x=0附近区域完全塑性行为,靠近x=d1附近区域完全塑性行为,靠近x=0和x=d1附近区域完全塑性行为。第二个湿热模型不考虑胶层的弹塑性行为,对胶层采用线弹性模型,并考虑了湿热对复合材料力学性能的影响,以及湿热所产生的湿热应力。第一个模型通过胶层不同力学行为下相对应的边界和连续性条件,可以求得剪应变和纵向位置关系式中的未知系数,进而求得对应的极限载荷。第二个湿热模型通过引入二分法求解湿热环境下胶层剪切破坏模式对应的修理结构的极限载荷,解决该模式下直接求解极限载荷的困难。用第二个湿热模型的方法,并采用MATLAB编程,计算湿热环境下复材胶接修理结构压缩极限载荷的解析解,开展了复材胶接修理结构在湿热环境下的压缩试验,试验结果和解析解吻合良好,证明了第二个湿热模型的有效性。用第二个湿热模型研究单个修理参数变化或多个修理参数共同变化时对复材胶接修理结构胶层剪应力最大值和压缩极限载荷的影响,通过MATLAB编程计算,绘出多维曲面变化图,体现了解析模型相对于有限元模型和试验方法的优越性。得出结果:补片长度和补片厚度增大,极限载荷随之增大,并且增大的趋势逐渐趋于平缓,两者存在最优解;胶层厚度增大,极限载荷随之增大,且增大趋势趋于平缓。