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近年来随着我国船舶向大型化方向发展，轻量化已成为船舶制造过程中首要追求的目标。夹层结构以其质量轻、弯曲刚度和强度大的特点在船舶部分结构中得到广泛应用。要想可靠的应用复合材料结构，需要了解它们的失效响应，因此对夹层结构破坏机理和极限强度的预测极为重要。
本文讨论了玻璃纤维增强聚合物夹层板的整体后屈曲渐进失效及极限强度研究方法。面板是GFRP(Glass fiber reinforced plastics)玻璃钢，芯材为PU聚氨酯，两者通过环氧树脂胶粘在一起，室温下固化。首先通过分析比较各种层合板理论归纳出一种适用于本文夹层结构分析的理论；然后采用渐进失效分析方法研究复合材料夹层板的失效机制及其受参数影响；最后对SPS复合夹层板试样进行侧压试验以验证理论分析和有限元仿真的准确性。主要研究内容如下：
(1)采用高阶Zig-zag理论对复合材料夹层板进行屈曲分析，通过MATLAB程序计算得到夹层板屈曲临界载荷；基于ANSYS有限元计算屈曲临界载荷，通过与文献和理论结果进行比较证明仿真正确性，在此基础上进一步研究夹层板参数对其稳定性的影响，其中面板铺层方式对夹层板稳定性影响十分显著；
(2)利用ANSYSAPDL语言编写渐进失效分析子程序；基于ANSYSUpfs二次开发生成了包含自定义失效准则的用户版本，包括Hashin失效准则、芯层失效准则、分层失效准则以及用于分析夹层板面板、胶层和芯层的单元刚度退化，可以很好并有覆盖性的分析复合夹层结构的各种失效模式；
(3)应用渐进失效分析子程序和经典Newton-Raphson方法研究复合夹层板动态后屈曲渐进失效过程，预测其失效模式和极限强度，得到了上下面板的基体失效扩展路径，其中上面板受压失效首先从板中心萌生，逐渐向四周扩展；下面板受拉失效起始于板边缘，逐渐向板中心扩展延伸；并且结构的主要承载力由和载荷方向相同的纤维及胶层提供；
(4)通过对实验室订制的夹层板试样进行单轴压缩性能试验，得到复合夹层板的载荷-位移曲线，观察记录夹层板的整个失效过程，得到夹层板的失效模式，首先发生的是面板失效，然后是胶层失效，由于芯层聚氨酯的弹性比较大，当分层失效扩展到夹具边缘时，结构失去承载力；保存试验数据报告，得到复合夹层板的最大承载力为12.44KN。
本文讨论了玻璃纤维增强聚合物夹层板的整体后屈曲渐进失效及极限强度研究方法。面板是GFRP(Glass fiber reinforced plastics)玻璃钢，芯材为PU聚氨酯，两者通过环氧树脂胶粘在一起，室温下固化。首先通过分析比较各种层合板理论归纳出一种适用于本文夹层结构分析的理论；然后采用渐进失效分析方法研究复合材料夹层板的失效机制及其受参数影响；最后对SPS复合夹层板试样进行侧压试验以验证理论分析和有限元仿真的准确性。主要研究内容如下：
(1)采用高阶Zig-zag理论对复合材料夹层板进行屈曲分析，通过MATLAB程序计算得到夹层板屈曲临界载荷；基于ANSYS有限元计算屈曲临界载荷，通过与文献和理论结果进行比较证明仿真正确性，在此基础上进一步研究夹层板参数对其稳定性的影响，其中面板铺层方式对夹层板稳定性影响十分显著；
(2)利用ANSYSAPDL语言编写渐进失效分析子程序；基于ANSYSUpfs二次开发生成了包含自定义失效准则的用户版本，包括Hashin失效准则、芯层失效准则、分层失效准则以及用于分析夹层板面板、胶层和芯层的单元刚度退化，可以很好并有覆盖性的分析复合夹层结构的各种失效模式；
(3)应用渐进失效分析子程序和经典Newton-Raphson方法研究复合夹层板动态后屈曲渐进失效过程，预测其失效模式和极限强度，得到了上下面板的基体失效扩展路径，其中上面板受压失效首先从板中心萌生，逐渐向四周扩展；下面板受拉失效起始于板边缘，逐渐向板中心扩展延伸；并且结构的主要承载力由和载荷方向相同的纤维及胶层提供；
(4)通过对实验室订制的夹层板试样进行单轴压缩性能试验，得到复合夹层板的载荷-位移曲线，观察记录夹层板的整个失效过程，得到夹层板的失效模式，首先发生的是面板失效，然后是胶层失效，由于芯层聚氨酯的弹性比较大，当分层失效扩展到夹具边缘时，结构失去承载力；保存试验数据报告，得到复合夹层板的最大承载力为12.44KN。