封闭式复合材料桅杆因其卓越的隐身性能在舰船上的应用越来越多。在舰船的航行中,封闭式桅杆会受到风载、桅杆自身结构重量、仪器设备重量以及船舶横摇(纵摇)的作用。为了确保桅杆正常工作,需要保证桅杆具有足够的强度和稳定性。然而,由于复合材料的各向异性、力学性质在空间上的不连续等因素,复合材料结构的失效模式较钢结构更加复杂。这些问题给封闭式复合材料桅杆的结构设计带来了挑战。本文以封闭式夹芯复合材料桅杆为研究对象,对其强度与稳定性展开了研究,为封闭式夹芯复合材料桅杆的结构设计提供参考。首先,对夹芯复合材料结构的有限元数值分析方法进行了研究,提供了一种确定内聚力模型参数的方法,依此可以更准确地模拟复合材料的分层现象;基于渐进失效分析方法和内聚力模型,建立了分析夹芯复合材料结构的有限元模型,并利用试验结果验证了该模型的可靠性和准确性。基于上述方法,对比分析了四边形、六边形和八边形桅杆的应力分布特征。结果表明:八边形桅杆的应力分布优于四边形桅杆和六边形桅杆;四边形、六边形和八边形桅杆的应力分布特征相似;高应力区集中在桅杆的中部和底部;各应力分量随风速的增加急剧增加。然后,对八边形桅杆在横向风载作用下的强度影响因素进行了有限元数值分析。结果表明:随着桅杆倾角的增加,桅杆强度得到一定的增强,但增强效果有限;当桅杆倾角在5°到12°之间变化时,材料开始失效的风速仅有10%的变化幅度;当芯层厚度为30mm至40mm时,由于面板材料开始失效的风速与芯层材料开始失效的风速最为接近,芯层材料和面板材料有较高的利用率;桅杆中部环向加筋可以有效改善桅杆中部的应力状态。最后,对八边形桅杆在轴向载荷作用下的稳定性影响因素进行了有限元数值分析。结果表明:随着桅杆倾角的增加,桅杆屈曲载荷逐渐增加,但材料的失效载荷保持稳定;随着芯层厚度的增加,由于桅杆屈曲载荷线性增加,但材料失效载荷急剧减小,桅杆的失效模式将从屈曲过渡到材料破坏;在桅杆中部环向加筋后,屈曲载荷约有13.77%的增幅,但材料的失效载荷仅有1.84%的变化;随着面芯脱粘尺寸增加,桅杆夹芯板从整体失稳过渡到局部失稳;在负风压作用下,面芯脱粘更容易对桅杆夹芯板的稳定性造成不利影响。