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本文从唯象学的观点提出了一个复合材料疲劳剩余刚度衰退模型，根据该模型导出了基于疲劳剩余刚度比的复合材料层合板疲劳剩余强度概率分布模型，给出了确定该模型中各参数的计算方法。根据该模型可预报复合材料层合板在某一应力水平的疲劳载荷作用下疲劳剩余刚度比为某一确定值时的疲劳剩余强度概率分布。为验证该模型的合理性，用典型复合材料层合板做了几组疲劳实验，并用实验数据对模型中的参数进行了估计，计算结果证明，该模型预报的疲劳剩余强度概率理论分布与实验结果符合较好。