随着航空航天行业的迅猛发展以及复合材料制造技术的不断进步,先进复合材料结构的应用越来越广泛。自动铺丝技术作为制造复杂复合材料结构的关键技术表现出巨大的优势,但是在铺设复杂曲面结构时需要改变纤维角度,切割纤维重新铺设,成形过程中会形成丝束夹角缺陷,影响结构力学性能。为了完善含缺陷自动铺丝复合材料建模方法丰富相关数据库,本文运用实验和数值模拟结合的方式研究丝束夹角缺陷对层合板以及曲面加筋壁板的力学性能的影响。针对丝束夹角缺陷受缺陷部分角度大小和间隙重叠影响的特点,根据控制变量法原理设计实验探究丝束夹角大小和丝束夹角重叠对层合板力学性能的影响。为了准确模拟层合板实际缺陷分布状态,根据离散法原理以及纤维角度连续线性变化的假定,运用Python编写脚本通过循环实现缺陷定位从而赋予相应属性完成建模,并在实验对应工况下进行模拟。在数值模拟中基于Hashin准则以及Ye准则编写用户子程序判定各工况下的失效模式并确定主导因素,采用基于实验的Camanho刚度退化准则实现材料的刚度退化,完成了层合板和加筋壁板的渐进失效分析,实现了对层合板和加筋壁板承载能力的预测和评估。通过对比实验结果和有限元数值模拟结果,证明了本文中所采用的有限元模型和算法是有效的。对比实验结果和有限元模拟结果发现两者吻合得较好,且失效模式以及失效位置基本一致,从数值模拟的结果中还发现缺陷的存在改变了局部应力状态以及失效后单元破坏的分布。缺陷对层合板承载能力的影响总体可控,但在特定工况下缺陷对强度的影响最大超过20%,应当予以重视,在工程实际中尽量避免而在某些工况下极限强度和刚度对缺陷表现得并不敏感。将基于层合板的研究成果应用到曲面加筋壁板的局部丝束夹角缺陷中,通过分析对比压缩载荷作用下的载荷位移曲线,确定了缺陷对承载能力的影响,通过分析损伤演化和刚度退化确定了加筋壁板的失效模式。研究表明,缺陷的存在改变局部应力状态,影响了加筋壁板的承载能力,因此在工程中需不断改进铺丝工艺,减少缺陷的数量和尺度。