飞机复合材料结构在运营过程中出现损伤或缺陷时必须需要进行修理，以恢复结构性能，达到适航要求，保证飞行安全。复合材料胶接修理是应用最广泛的修理技术，但在飞机服役过程中，修理区域会由于经受吸湿、温度和载荷的联合作用而产生性能退化。因此需要研究复合材料胶接修理后结构在湿-热-力耦合环境下的力学响应，保证修理后结构在湿热环境下的使用安全。本文主要研究了复合材料胶接修理中的瞬时湿-热-力耦合分析方法，具体内容如下：（1）基于应变的湿扩散分析方程的建立。对复合材料层压板在吸湿过程中横向应变的研究发现，应变与时间的平方根呈线性关系。这一现象与复合材料内吸湿量与时间的关系相类似，据此，假设复合材料层压板内的湿热应变也符合Fick定律，在湿扩散的Fick方程中引入应变耦合系数与应变耦合项，建立了基于应变的湿扩散方程，并进一步将该方程推广到多材料体系中。本文建立的基于应变的湿扩散分析方程能够准确描述复合材料层压板及复合材料修理试样吸湿时表现出的Non-Fickian行为以及湿扩散与应变之间的相互作用，利用此方程分析得到的复合材料层压板及复合材料修理试样内的吸湿量与试验数据吻合良好，明显改善了Fick方程在计算复合材料湿扩散的初始阶段过高估计试样内吸湿量的问题。（2）Tsai方法的改进。通常采用Tsai方法分析复合材料受热和吸湿后材料性能的退化。Tsai方法定义的无量纲系数中的分子、分母都与材料的具体吸湿量有关，分析时很难区分出是温度还是湿度引起了相应的材料性能退化。本文将材料常温干态下的玻璃转化温度作为基准值，区分于与材料吸湿量相关的玻璃转化温度。改进后的Tsai方法更突出了吸湿对于材料性能退化的作用，与试验数据吻合良好。（3）瞬时湿-热-力耦合分析的有限元方法的构建。温度场与湿度场主要从两个方面影响应力场：一是材料湿热膨胀会产生湿热应力；二是材料性能与温度、湿度相关。分析中，将时间作为重要变量研究湿-热-力耦合过程中的瞬时状态，从温度场、湿度场与应力场的控制方程推导出耦合的单元刚度矩阵，于单元节点载荷上叠加热载荷项与湿载荷项进行湿热应力与极限载荷的计算。通过与复合材料阶梯挖补修理的面内剪切试验进行对比验证，本文的瞬时湿-热-力耦合分析方法可以较准确地分析复合材料胶接修理在湿热环境下的力学性能。