碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP）具有高比强度、比刚度等特点,在航空航天和轨道交通领域的应用已从非承力构件扩展到主承力构件。CFRP层合板失效机制的复杂性取决于其组分材料（纤维、树脂、基纤界面）性能的差异性与结构设计多样性（单向铺层厚度、铺层方向等）,深入理解厚薄层复合材料的物理损伤机制,建立一套能够客观有效的反映其渐进失效机制的强度分析模型对复合材料的损伤容限评估和结构的优化设计具有重要意义。本文围绕复合材料层合板非本征特性的就地效应（in-situ effect）与复合材料面内损伤起始、演化方法,构建了一种研究厚度尺寸强化机制的渐进失效数值分析模型,具体内容如下:（1）本文首先对复合材料失效理论进行了梳理,对每种失效准则的优缺点进行了评价。结合目前先进的La RC系列失效准则,本文构建了复合材料层合板面内失效分析方法,推导了复合材料层合板就地强度,采用遍历法对基体失效断裂角进行了搜索。（2）以连续介质损伤力学理论为基础,本文建立了一种基于失效机制的三维线性损伤本构关系,考虑了应力间的耦合作用,并且根据不同的失效模式特征,分别提出与失效准则相对应的刚度退化方法,以编写用户材料子程序VUMAT的方式实现。（3）本文测试了单胞模型在各种单轴加载条件下的力学响应,验证了渐进失效数值分析方法的可靠性;基于有限元单胞模型,进行了网格敏感性分析,分析结果表明:单元特征长度的引入可有效缓解网格敏感性的影响。（4）基于已有实验研究,从定性角度对单向板偏轴压缩试验进行模拟,验证了本文提出的渐进失效数值分析模型具备刻画复合材料面内损伤演化的能力;从定量角度对常规厚度铺层的复合材料层合板开孔拉伸试验进行了模拟,验证了渐进失效数值分析方法的预测精度。（5）本文基于厚薄层复合材料层合板开孔拉伸试验数值计算,解释了复合材料层合板的厚度尺寸强化机制,数值计算结果表明:（1）薄层复合材料层合板的损伤初始强度较高,极限强度较低,且呈现准脆性断裂形态;（2）薄层复合材料层合板具有良好的损伤抑制能力和抗裂纹扩展能力。