复合材料在航空、航天和汽车等领域得到了广泛应用,因此,准确的分析裂纹扩展路径和最终的失效模式对于工程实际有着至关重要的作用。传统连续介质理论在解决不连续问题时往往存在较大困难。2000年,Silling提出适合描述裂纹损伤扩展的近场动力学理论,使用可以应用在不连续位移处的积分方程替代传统力学中使用的微分方程,避免在求解不连续位移时出现导数没有定义的问题。与传统有限元需要假设位移的连续性相比,该理论避免了此问题,不仅适用于描述位移的连续性变化,也可以模拟不连续位移处裂纹的损伤扩展过程。经典的键基近场动力学模型受到固定泊松比的限制。本文提出一种改进的正交各向异性单向板键基近场动力学梁模型,解除泊松比的限制,用于分析正交各向异性单向板的变形和裂纹扩展问题。在改进的键基近场动力学模型中,每根键受到轴向和横向成对力的作用,并且增加了物质点的转动,用以消除由横向力引起的附加弯矩,从而确保该模型满足角动量守恒条件。因此,本文模型中键不仅具有轴向位移,而且还具有横向位移和物质点转动,克服了经典键基近场动力学模型泊松比受到限制的问题。针对目前使用键基近场动力学模型模拟复合材料渐进损伤问题所存在的泊松比受到限制的问题,提出考虑物质点旋转以及剪切变形影响的键基近场动力学模型,将复合材料单向板作为二维板处理,在厚度方向上仅设置单层物质点,面内分为纤维方向和基体方向,面内键分为:沿着纤维拉伸方向的键,沿着纤维剪切方向的键,沿着基体拉伸方向的键以及沿着基体剪切方向的键。通过将获得的近场动力学的应变能密度与获得的经典连续介质力学中的应变能密度相等,得到近场动力学的四个材料参数,对应于复合材料四个宏观材料常数,解除泊松比的限制。最后,提出所使用的数值方法,隐式求解以及显式求解,证明所提出的模型分别满足线动量和角动量守恒条件。基于所提出的改进的键基近场动力学梁模型,对不同纤维方向的不含中心裂纹的碳纤维复合材料单向板进行拉伸模拟,得到的仿真结果与有限元的仿真结果进行对比,仿真结果验证了模型的有效性,对不同纤维方向的含中心裂纹的碳纤维复合材料单向板进行渐进损伤模拟,得到碳纤维复合材料单向板在拉伸载荷作用下的裂纹损伤扩展路径,与实验结果进行对比,验证模型的准确性和有效性,并展示了其预测变形和裂纹扩展的能力。