本文回顾了结构屈曲问题的研究历史和现状,探讨了杆、板等结构在约束下屈曲和后屈曲的计算原理和方法,对此类非线性特征值屈曲问题和几何非线性后屈曲问题进行了有限元建模和求解,使用商用有限元工程软件ANSYS对连续和离散纤维搭桥的常用结构(杆、矩形脱层、圆形脱层、椭圆形脱层等)的屈曲和后屈曲进行了数值模拟,并对比了不含纤维搭桥的屈曲计算结果,进一步验证了搭桥纤维约束对于结构稳定性影响的理论分析结果。本文共分成五个部分:第一部分回顾了屈曲问题的基本理论,和研究的历史与现状。之后,介绍大型有限元分析软件ANSYS,简要说明了数值模拟的方法。然后,阐明了本文的研究背景和基本研究范围和研究方法。第二部分先介绍了线性特征值屈曲的屈曲理论,探讨了非线性特征值屈曲的特点。然后,针对线性约束下的理想压杆屈曲问题,给出了ANSYS软件的计算实例;针对非线性特征值屈曲问题,考虑有初始缺陷的轴压杆,按照求解第二类稳定问题(极值点稳定问题)的压溃理论,确定屈曲临界载荷。在对比了两种解法的优缺点之后,又将非线性屈曲的ANSYS模拟结果和理想压杆的解析结果对照,证明了本文所使用的ANSYS非线性分析方法的可靠性。第三部分在前一部分的基础上,引入了纤维搭桥。脱层将不是简单的在载荷作用屈曲起来,而是要考虑在脱层与结构基体间存在的纤维约束。在这里,搭桥纤维被假设成一种类似弹簧的约束附加在屈曲脱层和基体之间。数值模拟的结果表明,它们能提供一种结构强化,使得屈曲得到某种程度的抑制。这种纤维搭桥的现象强化了结构在载荷作用下的稳定性能,使得屈曲更难以发生,减轻了结构的破坏。本部分先是在杆结构上加入搭桥纤维,并把计算出的结果与没有搭桥纤维的杆屈曲的结果对比,通过变换参数,充分证明了搭桥纤维对于杆结构稳定性能的强化,并顺带讨论了弹性地基梁问题。之后,探讨了矩形脱层屈曲的理论,随即求解了矩形脱层在有无搭桥纤维时的屈曲,对比了屈曲的波形图。第四部分研究了圆和椭圆形脱层的屈曲。应用第三部分给出的方法,模拟了含初始缺陷的圆和椭圆形脱层在搭桥纤维约束下的屈曲。对比有无搭桥纤维时的变形图和最大变形,进一步验证了纤维搭桥约束的作用。第五部分是全文的总结。简要列出了本文得出的结论,和对后续研究的展望。