随着现代材料科学的发展,玻璃纤维增强复合材料(简称玻璃钢)在船舶制造业广泛运用,已成为中、小型复合材料船舶建造采用的主要材料。探究玻璃钢船体结构和局部结构的极限承载能力和损伤过程及损伤机理,对保证复合材料船舶结构安全性、稳定性等具有重要意义。寻求一种既能保证船体结构形式合理、安全,又能保证船体结构强度要求的船舶新结构形式,是复合材料船舶的未来发展方向之一。本论文以复合材料船舶结构力学分析为研究重点,参考《游艇入级与建造规范(2012)》和《海上高速船入级与建造规范(2015)》,首先对玻璃钢游艇结构形式、尺寸和骨架布置等进行设计,参考上述规范中的公式计算总纵弯矩、浮力等载荷。然后,采用有限元模拟计算方法对整船的总纵强度及部分结构强度进行数值计算,验证设计游艇结构的强度满足规范要求。最后,选取游艇中的等截面帽型加筋板建立有限元模型,采用Hashin损伤判据和材料刚度退化方案来预测玻璃钢材料的损伤起始及损伤扩展,并采用Crushing foam本构模型作为泡沫材料的损伤失效判据。对弯曲载荷作用下的等截面帽型加筋板进行渐进损伤分析,预测其损伤类型、损伤扩展过程及极限载荷。根据变截面梁的结构特点,通过改变等截面帽型筋的高度,改进等截面帽型加筋板结构,设计了9组不同高度比的变截面帽型筋尺寸方案。采用渐进损伤分析方法,计算9组不同高度比的变截面帽型加筋板。通过数据对比分析,从9组中选取变截面帽型加筋板极限承载力较好的高度比尺寸,在保证变截面帽型筋端部与中部截面面积分别相等的前提下,通过改变两个截面的高度和宽度,设计了7组不同高-宽比的变截面帽型筋尺寸,采用渐进损伤分析方法,计算7组不同高-宽比的变截面帽型加筋板。通过结果分析表明,变截面帽型加筋板结构的承载力优于等截面帽型加筋板结构,还得到不同高度比和高-宽比对变截面加筋板结构性能影响特点以及损伤演化特点。实现了对等截面帽型加筋板结构的改进设计,为实际游艇生产设计提供了一种新型帽型加筋板结构,满足工程应用需求。