纤维增强树脂基复合材料因具有较高的比强度和比刚度以及优异的抗疲劳特性,为装备结构的轻量化提供了有效的手段。复合材料零部件间通常通过机械连接和胶接进行连接,由于复合材料的各向异性及连接处的应力集中使得复合材料连接成为复合材料结构的薄弱环节。因此连接部位的设计是复合材料作为主承力结构大规模应用的关键基础。目前,有关复合材料连接研究多集中于热固性复合材料连接件的面内静、动态拉伸性能,国内外对复合材料连接面内性能进行了大量理论和实验方面分析研究工作,但对复合材料连接在服役过程中承受面外静、动态载荷作用下的失效机理研究较少。复合材料连接在面外静、动态载荷作用下,其受力和破坏损伤机理由于面内、面外性能的耦合作用而更复杂,因此相关研究依然是当前的难点。本文的主要研究内容如下:（1）发展了非线性损伤耦合复合材料本构模型。对实验中发现的编织复合材料非线性特性进行了研究,建立了热塑性编织结构复合材料从加载到损伤起始、损伤演化及单元删除整个过程的三维渐进损伤模型。结合宏观实验和细观模拟获得本论文中涉及的复合材料参数。应用所编写的本构模型通过对比拉伸试件的力学响应和损伤形貌验证了本构模型的准确性。编写的本构模型为后续研究提供了基础。（2）研究了影响单向复合材料连接面内承载能力的关键因素。对所建立的复合材料连接数值模型进行了验证,对比研究了复合材料的单向分层模拟方法及准各向同性宏观均匀化模拟方法的精度。基于精度更高的单向分层方法的数值模型对单向复合材料连接关键界面参数进行了敏感性分析,发现复合材料孔的公差是影响连接承载能力最敏感的参数。全局敏感性分析参数识别后对复合材料孔的公差配合参数进行了6δ分析,发现孔和螺栓间的过盈配合可以显著降低复合材料的峰值应力,进而提高连接的力学性能。（3）研究了编织复合材料连接在面外静态载荷下的损伤特性和失效机理。通过三点弯曲实验对热塑性复合材料铆钉连接和胶/铆混合连接的静态响应进行了研究,并详细分析了静态三点弯曲工况载荷作用下结构的变形模式及载荷-位移响应。结合实验和数值分析揭示了复合材料连接的损伤特性与机理,并通过数值模拟分析了连接的几何参数对力学性能的影响。获得了复合材料连接方式及结构尺寸与承载能力、能量吸收之间的影响规律。（4）研究了编织复合材料连接在面外动态载荷下的损伤特性和失效机理。通过落锤冲击实验对热塑性复合材料铆钉连接和胶/铆混合连接的动态响应进行了研究,并详细分析了动态冲击载荷作用下结构的变形模式及载荷响应。结合实验和数值分析揭示连续纤维增强热塑性复合材料连接的动态损伤特性与失效机理,并依据动态冲击响应数值模拟对影响抗冲击性能的因素进行了分析。获得了复合材料连接方式、铺层角度对承载能力、能量吸收之间的影响规律,为工程应用中提高复合材料连接结构吸能效率提供指导。（5）研究了编织复合材料连接对面外不同加载速率的敏感性。实验研究了不同速率面外载荷下连接结构的响应,讨论了加载速率对连接结构响应的影响。分析了热塑性编织复合材料铆钉连接在准静态和动态面外压缩载荷作用下的力学性能的区别。对刚、强度敏感性分析发现强度对加载速率更敏感,在数值分析中可以只考虑强度的率相关性。发现复合材料连接在面外动态载荷作用下的极限承载能力是静态载荷作用下的三到四倍,参考静态载荷作用下复合材料连接的强度安全裕度较大。