玻璃纤维增强铝合金（Glass fiber reinforced aluminum,GLARE）层合板是一种由多层铝合金薄板和玻璃纤维环氧树脂预浸料经热压固化而制成的纤维金属层合板,因其具有优异的抗疲劳裂纹扩展性能、抗冲击性能等优点而被应用于多种先进民航客机机身结构。本文利用短梁剪切试验、拉伸实验和疲劳试验,同时结合数字图像相关技术（Digital Image Correlation,DIC）、微观形貌表征和有限元模拟等手段研究含孔GLARE 3-3/2-0.5层合板的静强度以及不同损伤情况下的疲劳性能,为该材料的行业应用提供实验数据参考及损伤机制依据。在静强度方面:首先,采用三种不同的层间结合工艺制备GLARE层合板,并对比其短梁剪切性能、静载拉伸性能和开孔拉伸性能。其次,基于DIC轴向应变云图和微观形貌分析试样短梁剪切失效机理,最终确定了较优的层合板制备工艺以用于后续疲劳性能研究。在单级和两级加载疲劳性能方面:首先,研究了应力比和加载频率对单级加载疲劳性能的影响,同时结合DIC技术对疲劳过程中试样表面轴向应变分布及裂纹长度进行表征。其次,分别采用裂纹萌生和扩展速率理论以及非线性损伤累积理论对两级加载疲劳寿命进行了预测。结果表明:（1）通过DIC表面轴向应变可估测裂纹萌生寿命,采用归一化疲劳应力幅可对不同加载条件下试样单级加载疲劳寿命以及裂纹萌生寿命进行拟合,拟合优度分别在0.98和0.96以上;（2）考虑桥连作用和中心孔的影响修正了疲劳裂纹尖端有效应力强度因子幅值,并对不同峰值应力作用下的层合板试样单级加载疲劳裂纹扩展速率进行拟合,拟合优度均在0.9以上;（3）采用裂纹萌生和扩展速率对变应力比加载条件下不同试样的两级加载疲劳寿命进行预测,结果均位于1.5倍分散带内;（4）基于归一化疲劳应力幅的非线性疲劳损伤累积模型可以对两级加载疲劳寿命进行更保守的预测,预测结果均位于1.5倍分散带内。在低速冲击及冲击后疲劳性能方面:首先,采用理论模型对不同的冲击参数进行预测,并采用Abaqus/Explicit对层合板的低速冲击损伤失效过程进行有限元模拟。其次,研究了不同能量冲击对试样剩余疲劳寿命的影响,并结合DIC分析应变集中、分层损伤变化规律以及裂纹扩展过程。最后,基于断口微观形貌进一步分析冲击后疲劳损伤失效机理。结果表明:（1）采用理论模型可对含孔层合板的冲击峰值载荷以及表层铝合金冲击后最大永久位移进行有效预测,拟合优度均在0.95以上。后者与冲击后归一化剩余疲劳寿命之间存在指数函数关系,且拟合优度在0.92左右;（2）随冲击能量的增大,试样的冲击后疲劳性能逐渐下降,试样的疲劳断裂由单一疲劳源导致的失效逐渐趋向于由孔边多个疲劳源的裂纹同时萌生、扩展和连通导致的失效。