碳纤维增强树脂基复合材料由于具有优异的力学性能,在航空、航天等领域获得广泛的应用。然而,复合材料在生产、加工装配及运输等过程中容易产生不易观察的分层损伤,尤其对于连接结构,连接孔孔边分层是制孔过程中最为常见的损伤之一。由于服役过程中孔边应力集中较为严重,因此分层损伤对整体结构的安全性会产生较大影响。本文以含有分层缺陷的碳纤维复合材料含孔件为研究对象,结合数值模拟方法,研究不同分层特征参数对层合板力学性能的影响规律及其失效过程,实现了对含有分层损伤的复合材料层合板力学性能的预测分析。主要研究内容如下:基于复合材料的渐进损伤分析方法,结合Hashin失效准则、渐进损伤演化以及非线性剪切响应特征建立了层合板的层内本构模型,并根据内聚力单元理论建立了非线性的层间本构模型,利用有限元软件建立复合材料层合板的强度与损伤预测模型,并通过力学试验验证了模型的准确性,实现了对含有分层缺陷的层合板强度、失效模式的预测。结合以上含分层损伤复合材料有限元模型,分别建立了针对不同分层尺寸、位置以及形状的静载强度预测模型;通过在材料成型过程中预先铺设聚四氟乙烯薄膜的手段,完成了含不同分层损伤特征试验件的制备;通过仿真与实验相结合的方式,揭示了不同分层特征对层合板静载强度的影响规律,探究了分层扩展及整体失效模式。基于复合材料的剩余强度理论,将材料性能的疲劳退化方式引入复合材料的本构模型,建立了复合层合板疲劳寿命预测模型。探究了不同分层尺寸、位置以及形状下层合板疲劳寿命的变化规律。本文建立了含分层损伤的复合材料层合板模型,完成了不同分层特征参数对层合板力学性能的影响规律研究及相应的仿真预测。研究成果对于进一步建立合理的制孔质量、装配质量评价指标具有一定的指导意义。