作为一种新型的复合材料,碳纤维复合材料层合结构具备许多传统材料所不具备的优点。但由于制造工艺缺陷和运输碰撞等原因,导致层合板内出现各种损伤,脱层是复合材料层合板主要结构损伤形式之一。本文侧重对含损伤复合材料层合板梁屈曲失效机理进行实验研究。通过压曲实验,详细研究脱层的大小、深度和数量对复合材料层合板梁的屈曲及后屈曲力学行为的影响,同时进行有限元仿真,将有限元结果与实验结果进行对比。本文主要研究内容为:首先,推导了复合材料层合板梁受压屈曲临界压力的解析解。通过分析层合板梁的受力情况,建立了各向异性的复合材料层合板梁的力学模型;结合复合材料层合板基本理论推导出了分别在两端简支和两端固支情况下各向异性的复合材料层合板梁的挠曲控制方程和横向挠度表达式,并且推导了考虑了初始不完善的影响后复合材料层合板梁的挠曲控制方程和横向挠度表达式。其次,对含单一脱层和多脱层的层合板梁进行压屈实验研究。为了研究含脱层复合材料层合板梁的屈曲性能,通过在复合材料层合板梁中嵌入特氟龙塑料薄膜来形成脱层损伤。使用热压机制备了具有不同脱层宽度、不同脱层深度,不同脱层数量的层合板梁试样,试样分层三组:无损伤、铺层方式为[0/90/0]₆的单损伤、铺层方式为[0/90/0]₈的多损伤碳纤维层合板梁试样,通过压缩试验研究含单损伤和多损伤CFRP层合板梁的屈曲、后屈曲及分层扩展行为,获得了临界屈曲载荷和后屈曲平衡路径。通过采用控制变量法来探究在不同脱层宽度、不同脱层深度、不同脱层数量对含损伤CFRP层合板梁临界屈曲载荷的影响,建立了挠度-载荷曲线图。最后,进行有限元仿真。本文采用ABAQUS有限元软件来模拟仿真含损伤CFRP层合板梁屈曲失效的力学行为,分别建立了单损伤的4分区模型和多损伤的7分区模型,将层合板梁划分为4个或7个子板,通过设置绑定和法向硬接触的形式将各子板组合成一个整板,得到了各种参数情况下单损伤和多损伤复合材料层合板梁的临界屈曲载荷值和屈曲模态,将其结果与实验得到的结果进行比对以验证有限元模型的合理性和正确性。进而运用所建立的有限元模型,进行参数分析,研究更复杂脱层情况对板梁屈曲性能的影响。