复合材料具有比强度高、比模量高和可设计性等优异的特点,使其在航空航天结构中逐渐取代了金属的地位。但由于整体成型技术的限制,大型结构中通常会存在连接的问题。大型承力结构件通常会采用机械连接的方式,然而,复合材料固有的各向异性特征,以及开孔对纤维连续性的破坏使得连接接头的损伤初始和损伤扩展十分复杂。因此,研究接头的失效机理,提升接头的连接效率具有重要的工程价值。本文以玻纤/乙烯基树脂体系为研究对象,使用真空辅助成型工艺制备试样。根据国标测得材料的基础力学参数,为有限元模拟准备基本的材料参数。对单钉单剪连接试样进行拉伸测试,测得不同预紧力和不同铺层顺序下连接接头的位移载荷曲线,并对比了这两种因素对接头失效模式的影响。同时综合文献中的退化方案对Tserpes刚度退化模型进行了改进,并结合Shokrieh失效准则对复合材料螺栓连接进行渐进失效分析,接头采用三维有限元模型建立,对层合板中的每个单层均使用正交各向异性实体单元建立,并考虑了接头各部件之间接触摩擦的影响。然后使用该模型研究了预紧力和过盈配合对单钉接头损伤初始和损伤扩展的影响,并对多钉连接中钉载分配均匀化的方法进行了研究。综合实验和有限元模拟结果发现:(1)合适的预紧力(本文为2kN)能增加接头的强度、提升接头的初始刚度并减少孔边破坏面积,而预紧力过大时会使得接头提前失效从而降低了接头的失效载荷;(2)采用0~?、90~?和?45~?均匀铺层的层合板接头失效载荷最大,失效模式为最安全的挤压失效,采用正交铺层的接头失效载荷次之,失效模式为剪劈失效,全部采用?45~?铺层的接头失效载荷最小,失效模式为拉伸失效;(3)施加过盈配合后均会对接头产生初始损伤,但适当的过盈量(本文为1.5%)能延缓损伤的扩展,使孔边破坏单元均匀分布,增加接头的失效载荷,而过盈量过大时,孔边单元会出现大面积的失效,反而降低了接头的载荷;(4)相比于弹簧元模型,使用有限元模型计算的钉载分配比例更为准确,单独使用间隙配合和过盈配合均能降低最大钉载处的承载比例,对于两搭接板刚度相差较大的结构,同时使用这两种配合方式能有效均匀分配各钉承载比例。