传统集装箱地板是19层的胶合板,由热带阔叶树木制作而成。然而随着硬木资源的逐年锐减以及地板生产工艺的落后,集装箱地板产业的发展已经受到严重的制约,因此对集装箱地板可替代材料以及结构优化的研究迫在眉睫。以承载件弯曲变形时正应力的分布规律为依据,选择了三明治夹芯轻质结构替代胶合板作为集装箱地板的结构;其次从综合性能和制作成本两方面来考虑,提出了以玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料为面板,abs塑料为芯层的夹层结构复合板。根据玻璃纤维和环氧树脂固化剂的弹性常数,利用串联和并联模型预测得到单向纤维板的工程弹性常数。以复合材料分层失效准则为评价依据,对新型集装箱地板进行了基于正交试验设计的数值模拟,得到4组最优水平组合的方案。由集装箱地板的使用要求和常见的破坏模式确定刚度约束和粘接强度两个约束条件,选取面层的厚度和芯层的密度作为夹层结构板的设计变量,以夹层结构板的比抗弯刚度作为目标函数,编写优化程序以得到4组方案的最佳工艺参数。采取排水法测出了环氧树脂固化剂和玻璃纤维的密度值,并对不同配比的树脂基体进行了压缩试验,以确定最佳的试验配比。根据4组不同纤维角度和体积含量的方案,对新型夹层结构地板的三点弯试验进行了仿真模拟,仿真结果表明,4组新型夹层结构试验板均能满足设计要求。制备相应的夹层结构板,并进行试验样板的三点弯试验验证仿真结果的正确性。建立纤维增强复合材料单参数的塑性模型,并利用向后返回的欧拉方法改进材料的应力更新算法。基于该算法利用FORTRAN语言编写了用户单元子程序UEL,并在有限元软件ABAQUS上通过了编译,接着测试了该子程序在单轴压缩和反复加载两种不同工况下的力学性能,计算结果与其他文献的试验结果相一致,说明开发出来的子程序精度符合实际工程的要求。最后将塑性子单元应用在单向纤维增强复合材料板面内受载的模拟中,使得模拟结果更加准确。