近年来,环氧树脂基碳纤维复合材料因其具有比性能高、可设计性强、材料利用率高等优点而越来越多应用于汽车行业,然而碳纤维复合材料制造过程中因受各种因素影响极易产生缺陷,其中孔隙是最常见的缺陷之一。孔隙的存在会使复合材料的力学性能降低,国内外学者对孔隙问题进行了广泛的研究,但对孔隙影响碳纤维复合材料力学性能影响还缺乏足够认识,主要表现在：1.对孔隙的表征评价方法需进一步探讨；2.对孔隙的数值研究方法仍需完善。针对以上问题,本文研究内容如下：基于工业CT的无损检测结果,运用面向对象程序设计的思想,采用阈值分割法和边界跟踪法实现层合板孔隙率评估,实现碳纤维复合材料中孔隙缺陷的识别,并对模型进行三维重建以实现对孔隙缺陷尺寸、分布及形状的合理评估。基于复合材料细观力学理论,提出含基体层的碳纤维复合材料层合板的建模方法,通过对比试验与仿真结果,得到拉伸和弯曲载荷下对应的基体层厚度最佳值,为在碳纤维复合材料层合板中引入孔隙缺陷提供了模型基础。利用含基体层层合板结构模型,基于有限元软件ABAQUS,建立了含孔隙的碳纤维层合板三点弯曲模型,并讨论了孔隙率、孔隙形状、孔隙分布和层合板铺层方式对层合板弯曲刚度的影响规律。编写基于Hashin失效准则和Linde刚度退化方案的UMAT用户子程序,进行层合板的失效分析,同时利用内聚力单元模拟三点弯曲过程中分层损伤起始和扩展过程。通过试验与仿真的对比,验证了UMAT子程序的有效性,并在此基础上分析了孔隙缺陷对分层损伤的影响。