随着航空航天科学与技术迅猛的发展,对材料的性能提出了更高的要求。复合材料因为具有高强度、比刚度等优良性能,用于结构可以大幅度减轻结构重量,在航空航天等工程领域已经获得广泛应用,成为第四种重要且更具应用前景的结构材料。与常规单一纤维增强复合材料相比,混杂纤维复合材料是指增强纤维是由两种或两种以上纤维混杂而成的复合材料,不同种类纤维之间补短取长,相互匹配,产生协同效应,通过合理的设计可以获得质量更轻、力学性能满足要求的结构形式。这些混杂层合板在使用时,因为机械连接等结构需要,无可避免会做开孔处理,导致结构承载能力下降。因此,研究混杂层合板开孔承载特性对于复合材料层合板结构件安全设计具有重要的参考价值。本文选择对碳/环氧树脂基织物-单向带混杂层合板开孔压缩特性及湿热环境影响开展研究,主要包括两个方面:首先,通过试验,研究温湿度环境及混杂铺层比对开孔压缩强度的影响和失效方式等问题;其次,使用ABAQUS有限元分析软件模拟编织层合板与混杂铺层层合板开孔压缩过程,建立渐进损伤模型,研究复合材料孔边发生开孔压缩破坏时的损伤演化过程,从细观上研究层合板压缩损伤机理和失效模式。试验探究表明:开孔压缩破坏过程分为两阶段,第一阶段,载荷随着位移的增大呈线性增长。第二阶段,当载荷达到极限载荷以后,试件被压坏,试验停止。在同等条件下,混杂铺层的开孔压缩强度明显比编织层合板的更高。温湿度环境对于复合材料层合板开孔压缩性能有较大影响,在高温湿热环境下,树脂基吸湿软化,承载能力有所降低,但混杂层合板的压缩强度保持率较高,M3-H6铺层试件保持率高达92.5%,压缩强度保持率最低的M3-H5铺层试件保持率也达86.7%;层合板开孔压缩强度随着0°铺层比例的增加呈现非线性提高。层合板的开孔压缩强度主要参考极限载荷;层合板的破坏模式主要是层合板中间沿侧向水平破坏;破坏部位主要集中在孔的周边,破坏区域由孔的周边向四周扩散。将编织结构与混杂结构进行对比,发现混杂结构的破坏荷载明显高于编织结构,具有更强的承载能力。数值模拟表明:在模拟混杂层合板的损伤起始、演化和失效过程中,利用修正的Hashin-Puck失效准则,编写用户子程序VUMAT,得到仿真结果与试验结果较为吻合。发现混杂层合板的开孔压缩破坏过程中,损伤沿着0°方向扩展,形状呈长条形扩张。0°方向层的损伤扩张速率最快,为主要承载能力层。