玻璃纤维增强铝合金层合板（Glass Reinforced Aluminum Laminates,简称GLARE）是由玻璃纤维增强复合材料和高强度的铝合金薄板组成,兼具两种材料的优点。与铝合金单层板相比,GLARE层合板具有更轻、更耐疲劳等优势,与玻璃纤维复合材料单层板比,GLARE层合板更易于加工、切割,且抗冲击性能更好。静力下铝合金薄板和复合材料的力学性能、损伤机制和预测模型的发展已经相对成熟。相比之下,纤维金属层板的静力学性能、损伤机制和预测模型的研究还不完善。由于铝合金薄板和预浸料在损伤时存在交互耦合行为,使其损伤机制更加复杂,预测难度更大。本文以纤维金属层板-GLARE为研究对象,系统的研究了静力学性能、损伤机制和预测模型,旨在为纤维金属层板的结构优化设计和静强度预测提供理论依据和分析方法。本文系统地研究了 GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2层板光滑试样、中心孔试样和大开口试样的静力拉伸性能和损伤机制,分析了其静力学性能变化的规律,探讨了不同铺层结构下的组分材料性能的差异,并以此提出了纤维金属层板应力-应变关系和抗拉强度的预测方法。（1）探索研究纤维金属层板在静力拉伸过程中内部预浸料层损伤产生、扩展和失稳的在线测量方法-数字图像关联技术（简称DIC）。研究表明:通过对比分析试样在不同加载阶段的应变云图,判断出GLARE层板内预浸料层的损伤机制和最终断裂的条件。通过研究,本文首次实现了 DIC法对大开口 GLARE层板损伤产生和扩展的实时在线测量。（2）通过对 GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2层板光滑试样的静力拉伸测试发现:由于铝合金的屈服,使得每种GLARE层板的应力-应变曲线都有一个明显的偏转过程,但发生偏转时应变范围并不完全相同;在线弹性阶段,即0.24%的轴向应变范围内,GLARE层板的轴向泊松比不是固定值;在金属层发生屈服后,GLARE层板的变形和承载能力更多的受预浸料层性能的影响;铺层增加后层板的弹性模量下降,但抗拉强度不与之呈比例关系。（3）通过对带中心孔 GLARE2-2/1、GLARE2-3/2、GLARE3-2/1、GLARE3-3/2、GLARE6-2/1和GLARE6-3/2层板的静力拉伸测试发现:带中心孔GLARE2、GLARE3和GLARE6层板的缺口强度分别约为光滑试样抗拉强度的62%、59%和70%;铺层增加后带中心孔GLARE层板缺口强度变化的趋势与光滑试样抗拉强度变化的趋势不一致,但与采用体积分数法预测光滑试样抗拉强度变化的趋势一致;约在78%和86%的缺口强度时带中心孔GLARE2和GLARE3层板试样孔边处开始有损伤发生,在91%的缺口强度时没有观察到带中心孔GLARE6层板试样孔边处有损伤出现。（4）通过对大开口GLARE2-2/1和GLARE2-3/2层板的静力拉伸测试发现:大开口GLARE2层板的缺口强度约为光滑试样抗拉强度的55%;净截面强度约为光滑试样抗拉强度的65%;铺层增加后大开口GLARE2-3/2层板的缺口强度提高的幅度约为15%,带中心孔GLARE2-3/2层板缺口强度提高的幅度约为11%,无缺口GLARE2-3/2试样抗拉强度提高的幅度约为6%。（5）为模拟静力拉伸载荷下纤维金属层板的非线性变形行为,本文提出了一种通用的连续损伤模型,并以此修正了经典层板理论,建立了一种可考虑金属层弹塑性和预浸料层渐进损伤的宏观理论模型。首先实现了对2024-T3铝合金和复合材料层轴向拉伸、横向拉伸及面内剪切应力—应变关系的准确预测,在预测GLARE层板的应力-应变关系时发现:不同GLARE层板内铝合金层的屈服强度和硬化模量并不相同,层板内复合材料的性能不与单独使用的情况完全相同。（6）基于ANSYS软件建立了三维有限元分析模型,应用渐进失效分析方法,对与实验条件相同的带孔GLARE层合板进行了有限元模拟分析,并将得到的数值模拟结果与实验结果进行了对比分析,另外采用工程中常用的WN模型计算了带孔GLARE层板的特征长度。研究发现:采取本文提出的将金属层的硬化模量和复合层的弹性常数统一比例的方法进行渐进退化,能够很好的模拟带中心孔GLARE2和GLARE3层板的渐进损伤过程;假设±45°预浸料层为各向异性弹塑性材料能够很好的描述带中心孔GLARE6层板的损伤过程;根据公式计算得到的带中心孔GLARE层板的特征长度与根据有限元方法计算得到的带中心孔GLARE层板的特征长度结果不完全相同,不能够简单的相互转化;大开口GLARE2层板的特征长度比圆孔时随铺层增加而变化的幅度更大。