碳纤维增强铝合金复合材料层合板（Carbon Fiber reinforced Aluminium Laminates,CARALL）被认为是第三代（Fiber-Metal Laminates,FMLS）纤维金属层合板,因其有较高的比强度、比刚度,优异的抗疲劳、抗冲击性能,在航空航天领域以及汽车轻量化方面拥有极大的开发潜力。因此为深入了解其力学性能,加速CARALL的推广应用,研究CARALL基础力学性能参数,及其承受单轴拉伸、弯曲载荷过程中失效行为及失效机理尤为重要。本文主要内容及结论包括:（1）分析Abaqus/Standard与Abaqus/Explicit两种求解器求解方法原理,Abaqus/Standard采用Newton-Rapshon法进行求解,通过不断迭代直至残差小于设定值达到收敛。在进行复合材料失效分析时,由于求解方法问题,需要引入粘性正则化系数,迟滞损伤来保证收敛性。Abaqus/Explicit采用中心差分法求解非线性问题,通过有限差分代替位移对时间的导数,将运动方程中的速度与加速度用位移的某种组合表示,进而将常微分方程组的求解问题转换代数方程组的求解问题,虽然计算成本较高,但无收敛性问题,且无需引入粘性正则化系数来迟滞损伤,相比之下更为准确。（2）借助扫描电子显微镜分别观察单轴拉伸、三点弯曲试样断口微观形貌,试样在承受单轴拉伸载荷下,CARALL的0°层纤维束多数断裂,部分纤维束被拔出,载荷位移曲线在层合板达到极限强度之前表现出双线性行为,在达到极限强度后骤然下降至最低点;试样在承受三点弯曲载荷下,CARALL中性层上方各层无较为明显的损伤,失效主要集中在中性层下方,主要失效模式有:纤维断裂、基体开裂、层间分层,载荷位移曲线同样在达到极限强度之前表现出双线性,在达到极限强度后损伤演化阶段呈现出阶梯型下降,出现三个较为明显的断裂点。（3）Abaqus模型与VUMAT模型预测CARALL单轴拉伸各层组损伤云图大体一致,对层合板断裂前的对于载荷位移曲线的双线性行为以及断裂点的捕捉均较为准确,对于0°层纤维的失效行为预测VUMAT展现出较大的潜力,引入最大应变以及最小应变准则作为辅助单元删除准则,其预测损伤云图在断口处无较大变形,这与实验宏观观察结果更为接近。两模型预测层合板三点弯曲各层组损伤云图结果同样存在一些差别,Abaqus模型采用2D Hashin准则作为碳纤维失效判据,忽略了面外载荷分量对碳纤维失效行为的作用,VUMAT预测中性层下方90°层出现断裂位置较为集中并未扩展,这与扫描电镜观察结果较为一致。VUMAT计算出层合板进入损伤状态后,三点弯曲载荷位移曲线与实验同样存在三个断裂点。本文通过分析三个断裂点处中性层下方各层损伤云图,进一步了解CARALL在承受弯曲载荷时的失效行为及失效机理。（4）综合预测结果,Abaqus模型与VUMAT模型对于CARALL失效行为预测,与实验均有较好的一致性。若对CARALL关注点主要在极限载荷强度,Abaqus模型同样可以进行较为准确的预测,且计算效率较高,无需使用者重新编写失效准则;而若关注点在与CARALL整个加载过程中的失效行为,尽管计算成本较大,VUMAT与测出的结果更为准确一些。