复合材料结构长期处在振动载荷环境中,必然会导致材料疲劳损伤的产生。目前对复合材料振动疲劳的研究还相对较少,工程界主要通过振动试验方法获取复合材料结构的振动疲劳寿命,因此有必要寻找一种更为快捷的方法用以预测复合材料振动疲劳寿命。复合材料在常幅疲劳载荷和随机振动疲劳载荷作用下,其刚度退化发展阶段具有相似性,都经历三个主要阶段,其中前两个阶段占据大部分寿命时间。基于此,本文利用复合材料刚度下降最主要的前两个阶段,通过刚度下降表征损伤,结合振动分析的频域法,建立了层合板随机振动载荷剩余刚度疲劳寿命分析模型。并利用有限元仿真和层合板振动疲劳试验对模型进行检验。首先,本文提出了基于剩余刚度的复合材料随机振动寿命分析模型,用于估算复合材料在随机振动载荷下的疲劳寿命。其次,设计并完成了[0]8和[02/904/02]两种玻璃纤维复合材料层合板的模态分析试验和随机振动疲劳试验。模态分析试验获得了层合板的固有频率和模态阻尼比。随机振动疲劳试验对两种铺层各使用两种不同载荷谱进行基础激励加载,获得层合板随机振动疲劳寿命值,并分析了层合板整体固有频率下降规律。再次,本文对[0]16和[02/904/02]两种铺层层合板的常幅疲劳载荷试验数据进行了整理归纳,得到了在不同应力水平下的剩余刚度下降曲线。通过刚度下降曲线观察发现,[0]16铺层剩余刚度最终下降百分比基本维持在初始刚度80%以上,[02/904/02]铺层剩余刚度最终的下降百分比基本维持在初始刚度的60%以上。最后,建立了[0]8和[02/904/02]两种铺层的复合材料的有限元模型,研究了层合板在不同载荷谱作用下,孔边周向和径向节点的应力均方根分布规律。利用本文提供出的寿命分析模型估算了层合板的疲劳寿命,通过与试验结果比较,表明本文提出的随机振动疲劳寿命分析模型能够较好的预测层合板的振动疲劳寿命。