1、復合材料泡沫夾芯結構是一種高效的結構形式，具有高比強、高比模、重量輕、表面平整、隔音及隔熱性能好和可設計性強等優(yōu)勢，在航空航天、運動器材、交通運輸、醫(yī)療器材等領域廣泛應用?？紤]檢測檢修、管線排布等要求，必須對復合材料泡沫夾芯板進行開口設計，開口處會切斷纖維降低結構的強度并引起應力局部集中等情況發(fā)生，因此，復合材料泡沫夾芯板的開口結構尤其是大開口結構設計及補強已經(jīng)成為復合材料泡面夾芯結構應用過程中必須解決的問題。
　　本文對復合材料

2、泡沫夾芯結構的力學性能及開口設計研究的研究現(xiàn)狀進行綜述，對該領域研究中存在的問題進行分析，對以玻璃纖維平紋織物層合板為面板，以泡沫為夾芯的復合材料泡沫夾芯結構的開口結構設計進行實驗和數(shù)值模擬研究。本文主要研究內容如下:
　　(1)根據(jù)經(jīng)典層合板理論，研究了層合板失效的判定準則和剛度降解模型在本文中所研究問題的實用性，并基于有限元軟件ABAQUS內置模塊Hashin失效準則及相應的材料剛度降解模型及相應的剛度降解模型，開發(fā)了三維復合

3、材料累積損傷材料本構用戶子程序VUMAT。
　　(2)運用ABAQUS有限元軟件以及其子程序VUMAT，分析了和比較了泡沫夾芯復合材料在五種開口形狀（矩形、方形、長圓形、圓形和橢圓形）對結構力學性能的影響。利用開口處局部應力影響范圍作為判定標準，給出了補強位置和尺寸。通過復合材料插層補強和金屬補強片補強兩種補強方式的仿真結果，進行補強效果和補強效率的分析對比，確定了合適的補強方案。
　　(3)運用真空輔助成型技術VARI制作

4、了相應的試件，通過試驗比較分析了矩形開口泡沫夾芯復合材料層合板、橢圓形開口泡沫夾芯復合材料層合板和橢圓形開口插層補強泡沫夾芯復合材料層合板的破壞和失效模式。在拉伸載荷作用下，對矩形開口和橢圓形開口對層合板抗拉強度、橢圓形開口層合板和橢圓形開口補強后抗拉強度進行對比，實現(xiàn)了有限元分析與實驗結果的驗證。
　　研究表明復合材料泡沫夾芯結構中開口對結構的強度、應力應變分布都有顯著的影響;橢圓形開口對泡沫夾芯層合板的影響相對較小;采用插層補