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近年来随着碳碳复合材料制备技术的成熟,在航空航天、国防军工等领域对复合材料的需求量很大,我国碳碳复合材料钻削技术发展迅速,随之而来的是市场对碳碳复合材料的加工质量也提出了更高的要求,但是现在国内碳碳复合材料制孔技术还不是特别成熟,因此可能会造成很大的资源浪费和经济损失。针对碳碳复合材料加工制孔中传统刀具加工中刀具昂贵、磨损严重、材料易分层的缺点,研究高压水射流对复合材料制孔可以有效的减少道具成本,为减少大量实验带来的问题,所以,采用有限元仿真软件对碳碳复合材料的射流冲孔过程进行仿真,优化射流加工工艺是必然选择。本文以碳碳复合材料射流加工过程为研究对象,建立其射流仿真模型,通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对射流压力、切割速度等参数与复合材料分层之间的关系进行分析。初步实现碳碳复合材料层合板射流冲孔过程的有限元仿真,得到不影响分层的最合适的加工参数,以及分析各个参数对加工结果的影响,并开展了不同射流加工参数下的冲孔实验,对仿真的结果进行了验证。本文的主要研究内容如下:(1)研究碳碳复合材料的失效模型,分析了射流冲孔过程中材料的变形问题,从理论角度对其射流机理进行了研究,建立了二维直角自由射流的冲击力模型,经理论推导得到射流力的计算公式。(2)对碳碳复合材料进行了模型简化,在此基础上建立了其射流冲孔加工的细观模型,然后利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了水刀在不同射流压力和切割速度时的冲孔过程,得到材料失效过程最大的应力和射流过程中应力随时间变化的曲线图,并由最大应力所在位置的层间位移变化量确定分层情况。(3)采用仿真得到的射流参数开展了碳碳复合材料的射流冲孔实验,对实验结果进行分析,找到影响分层缺陷的最主要的射流参数,并与仿真结果进行了对比分析。(4)对水射流加工孔进行了分层缺陷检测和圆度分析,并将实验结果与相同工艺参数下的仿真结果进行了对比分析,验证了模型的有效性。本文旨在通过有限元的方法对碳碳复合材料射流过程进行仿真模拟,优化水射流加工参数的选择,提高制孔的质量,为碳碳复合材料的加工生产提供一种新的方法。