植物纤维增强复合材料具有较高的比强度、比刚度、生物降解性、可循环使用和环境友好的特性,在汽车、高速列车和民用航空等先进制造领域,日益广泛替代传统的次承力结构部件。由于植物纤维和基体的吸水性,在温湿环境下服役的植物纤维复合材料,易发生纤维或基体的湿胀损伤、界面脱粘,其层合板还会发生吸湿层间应力和层间损伤、分层失效等力学性能劣化行为。连续长植物纤维增强复合材料层合板,是这类材料在次承力结构部件应用中的主要形式之一,目前,关于其吸湿层间力学行为研究鲜有报道,本文研究将有重要的理论和应用价值。本文在Pan的考虑两个损伤参数的超弹性吸湿本构模型基础上,推导了有限元数值计算公式。编写、验证了ABAQUS用户材料子程序;利用单向剑麻纤维增强苯甲基化木材(SFRBW)的吸湿实验结果,拟合了其吸湿本构模型的材料参数,实现了SFRBW层合板吸湿层间应力的分析计算。建立了SFRBW层合板三维各向异性吸湿有限元模型,分析了拉伸载荷下,正交铺设、斜交铺设和多层SFRBW层合板的层间应力和自由边缘效应,并讨论了纤维/基体界面和纤维损伤参数对吸湿层间应力的影响。数值结果表明,随湿度的增加,层间应力降低;湿度对斜交层合板层间切应力的影响最大,且在一定程度上受到铺设角的影响。基于Fick扩散第二定律,用有限元方法得到层合板的扩散湿度场,编写程序将湿度场与吸湿本构模型相关联,用吸湿本构模型进一步分析了湿扩散过程中层间应力的分布规律。数值结果表明,湿扩散过程中湿度梯度导致层板宽度中部层间应力明显增高,湿度梯度对层合板的层间应力的影响不应忽视。本文为分析吸湿对植物纤维层合板层间应力的影响提供了一个新的思路,分析结果加深了吸湿和湿扩散对各种铺设层合板层间应力和自由边缘效应的理解,并为湿环境下植物纤维增强复合材料层合板的优化设计提供数值分析依据。