层合结构作为一种轻量化的复合材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶和轨道车辆等领域。最常见的三明治式层合板的主要形式包括:由一个软芯（中心层）和两个外部表层（皮肤或面板）组成,各层之间通过胶黏剂粘接为一体。该形式的层合结构受到承载条件和加工工艺的影响,失效的随机性较强,研究其承载特性与失效预测,对于指导结构设计和优化制造工艺具有重要的理论意义和工程价值。论文以高速列车车体地板用铝合金-PVC复合层合板为研究对象,基于有限元数值仿真技术分析高速列车复合层合地板的承载能力、失效原因和形式。主要完成的内容如下:（1）基于内聚力单元建立了铝合金-PVC层合板的三维有限元模型并实现了四点弯曲载荷条件下的计算,仿真结果与实验数据吻合程度较好。在此基础上,由实际高速列车的复杂层合地板结构选取子模型,在两种实际工况下仿真分析地板的承载能力。数值仿真结果表明:高速列车铝塑层合地板最大应力集中位于板件受载区域边缘处,两工况下最大承载能力分别为575 k Pa与50 k Pa。对比两种工况下地板PVC芯层轴线各位置处所受剪切应力及拟合曲线,认为乘员分散站立工况下地板具有更高的承载能力。（2）以可压溃泡沫材料模型、内聚力模型定义层合地板的PVC芯材和粘接胶层,建立了高速列车地板的失效模型。仿真计算结果显示:地板失效模式为层间开裂与芯材破坏,胶层优先于PVC芯材产生失效,且失效位置均开始于地板边缘区域;分析各层边缘不同位置处剪应力及变形位移,认为失效产生的原因在于:胶层单元上下表面对应剪应力差值可到30 MPa,受剪力作用显著;PVC芯层和铝合金面板的垂向变形差值最大达到0.03 mm,出现变形不协调的现象导致层间开裂。（3）提出并建立了一种基于标准正态分布模型的含胶接缺陷胶层单元的随机模型,并应用于高速列车地板有限元模型以及地板分层失效的分析,建立了7种不同材料参数的胶层单元,并对随机模型的可靠性进行了验证。分析结果表明:所建立的含胶接缺陷随机模型在仿真计算后得到的结果满足正态分布的形式,证实了模型的有效性;且当地板受载达到原始胶层出现失效时的压应力0.254 MPa时,含胶接缺陷胶层的失效概率为50%。（4）高速列车地板承载能力影响因素的仿真分析及规律性讨论。考虑地板支撑结构的数量、布局几何位置、地板结构形式等影响因素对列车地板的失效影响,仿真对比了各影响因素对地板失效形式以及初始失效位置的变化情况;对综合各影响因素下的含胶接缺陷的地板进行分析,当地板承载压力达到1.675 MPa时,胶层出现失效的概率为75%。在此基础上通过综合比较相同载荷条件下地板整体应力分布情况、各层所受最大应力、地板中心变形量、仿真分析得到的承载能力提升程度、结构轻量化、地板加工成本及复杂程度等因素对地板结构的改进提出建议,为实际的地板改进提供仿真技术上的支持与参考。