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纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastics,简称FRP)在渐进破坏过程中涉及到诸多不连续问题,例如损伤、裂纹、分层、断裂和穿透等,而基于空间位移场偏微分方程的传统连续介质力学理论在对这些不连续问题求解时往往会遇到困难。近期一种新兴的固体力学理论——近场动力学理论(Peridynamic Theory),采用积分形式描述构型的基本运动方程,可以避免对位移场求导,特别适合于求解不连续问题。本文首先对近场动力学的国内外研究现状,基本理论以及相应的数值方法进行了简要介绍。随后,研究提出了一种基于近场动力学理论的纤维增强复合材料层压板的渐进损伤分析方法。根据近场动力学理论,物体参考构型中各节点与有限距离内的其余节点之间通过―键‖产生相互作用。本文在―键‖的定义中结合了经典层压板理论中的偏轴模量,使得―键‖能反映不同夹角铺层的性能,从而改进了近场动力学分析中对复合材料各向异性特性的描述。同时,借助于弹性力学和复合材料力学理论中的弹性变形和最大应变等概念,推导出了适用于纤维增强复合材料近场动力学建模的微模量和临界伸长率等基本参量。本文分析模型可以分析三种复合材料损伤形式:纤维断裂,基体断裂和分层破坏。在研究过程中,开发了基于近场动力学理论的纤维增强复合材料层压板渐进损伤分析的计算软件——PDynaComp v1.0。软件在VisualStudio2010集成环境下开发,使用CUDA C语言编写基于GPU并行计算的近场动力学建模和分析程序。程序中采用常量内存和结构化数据技术对并行求解器进行优化,可在装有支持CUDA技术的显卡的个人计算机平台上运行,实现对复合材料层压板的近场动力学数值分析。与传统CPU计算相比,GPU并行计算的计算效率提高了78.3%,显著提升了求解效率。目前,该软件已获得国家版权局软件著作权。基于本文的分析方法和数值分析软件,对含有中心缺口和开孔的层压板进行了渐进损伤分析,得到了不同铺层的层压板在拉伸载荷作用下的弹性变形、损伤扩展路径和最终破坏模式,本文方法的预测结果与文献和试验中的研究结果吻合良好,验证了本文方法的准确性和有效性。本文方法能够详细透彻地揭示复合材料结构中损伤起始的机理和复杂的扩展过程,对求解复合材料结构中的不连续问题具有巨大潜力。