在现代飞机设计中夹层材料以其轻质高强的性能占有越来越重要的地位,主要应用于机翼机身壁板类结构。这些结构通常同时承受拉压、剪切及弯曲载荷的作用,受力情况复杂,屈曲是其可能发生的破坏形式之一。因此,深入研究夹层板的稳定性对其在工程领域的进一步应用具有重要的实际意义。本文作为十一五某型飞机新型结构设计与强度验证技术研究工作的一部分,首先介绍了夹层结构的受力原理和稳定性的基本概念,以及解决屈曲问题的经典理论方法——Ritz法。然后利用MSC.Patran/Nastran有限元软件分析了夹层板在剪切、压缩载荷单独作用以及同时作用的各种组合载荷工况下的特征值屈曲问题,并针对不同载荷工况得出了不同的屈曲规律。为验证计算的准确性,将计算结果与ESAComp软件的计算结果进行对比,得到了比较满意的结果,根据以上结果绘制组合载荷的相关曲线,为设计提供依据。皱曲是夹层结构的一种短波屈曲模式,通常发生于夹芯较厚或夹芯刚度较小的情况。由于模型规模的限制,在常规有限元建模时通常将夹层板模拟为二维板单元,这种方法忽略了面板和夹芯在厚度方向的相互作用,无法计算出皱曲模式。针对上述问题,本文利用MSC.Patran/Nastran有限元软件,建立夹层梁和夹层板的二维截面细节模型,分析了两种不同结构夹层梁的控制屈曲模式,并与理论解进行比较。最后讨论了当夹层板面板为复合材料时,铺层角度对屈曲载荷的影响,并与常规建模方式进行了对比。除此之外,本文还讨论了带开口夹层板的屈曲行为,研究了孔径、边界条件以及铺层方式等参数对屈曲行为的影响。结果表明在某些特定情况下增加孔径不一定会降低板的屈曲载荷。对于特定长宽比和边界条件的板,压缩载荷可能随孔径的增加而增加。最后利用ABAQUS软件中的Riks法对夹层板在两种载荷工况时的屈曲及后屈曲路径进行非线性分析,并总结出夹层结构屈曲的几点规律。