SPS夹层板具有质量轻,比强度、比刚度高,耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天、船舶、桥梁等领域,受到国内外学者和行业专家的广泛关注。本文基于理论方法建立SPS夹层板屈曲临界载荷的解析解,并针对实验室自制的SPS夹层板,应用试验法研究其失效模式,采用渐进失效分析方法分析其动态后屈曲的平衡路径,利用该方法对SPS舱口盖的屈曲及动态后屈曲性能进行研究,得出极限强度。主要研究内容如下:(1)基于层合板和夹层板理论,采用高阶SPS夹层板Zig-zag数学模型即面板采用一阶剪切变形理论,芯材采用Reddy高阶剪切变形理论,利用程序实现SPS夹层板屈曲临界载荷的求解,与已有成果进行对比,同时采用ANSYS计算屈曲临界载荷从而验证有限元仿真的正确性,并研究SPS夹层板的几何参数和材料参数对其稳定性的影响;(2)对实验室自制的SPS夹层板进行力学性能测试,得出芯材聚氨酯弹性体的弹性模量、泊松比、屈服强度等;对SPS夹层板进行层剪试验,得出层间剪切强度;对SPS夹层板进行侧压试验,得出夹层板的失效模式和载荷位移曲线图;(3)利用ANSYS Upfs生成带有SPS夹层板失效准则的用户自定义版本,并基于APDL语言编写渐进失效分析子程序,包括失效准则、失效单元刚度退化和失效判据等,实现了SPS夹层板的失效萌生,得出了夹层板的损伤扩展机理和最终失效载荷,并与实验结果进行对比,验证了子程序的准确性;开展SPS舱口盖典型结构的动态后屈曲分析,研究讨论几何参数对结构后屈曲的影响;(4)以传统钢制舱口盖为替代目标,基于等效设计原则,提出三种SPS舱口盖设计方案。基于静强度计算分析,初步确定优选方案,并对优选方案的稳定性进行参数化讨论,以减重为目标对结构参数进行优化,获得SPS舱口盖结构轻量化设计方案;对SPS舱口盖轻量化设计方案进行动态后屈曲分析,详细讨论了舱口盖的渐进失效过程,研究了边界条件和组合载荷对SPS舱口盖后屈曲性能的影响。