20世纪40年代复合材料开始被应用于航空、电子领域,随着人们对复合材料优越性能认识的不断加深,现在复合材料广泛应用于航空航天、船舶制造、防护装备、机械制造等各个领域。随着复合材料在飞机结构及防护装备等领域越来越广泛的应用,复合材料的冲击损伤问题,受到越来越多的重视。复合材料层合板由两层或两层以上单层板压制而成。纤维之间、纤维与基质之间、层与层之间容易发生纤维断裂、基质开裂和分层等不同形式的失效。为了提高复合材料的抗冲击性能,通常选用高模量、高强度的基体,同时在一定范围内增加纤维含量。冲击损伤按冲击能量大小可分为三类:高能量、中等能量和低能量冲击损伤。高速冲击损伤,如子弹、高速粒子冲击,可以造成层合板贯穿性损伤,并且出现小范围的分层和比较平整的纤维断裂;中等能量冲击时不发生贯穿损伤,在冲击点附近出现纤维断裂,层合板弯曲变形造成的大范围分层和背面的纤维断裂。低能量冲击损伤为不可见损伤,在复合材料内部出现基体开裂或者轻微的纤维断裂。本文主要研究了复合材料修补结构在冲击作用下各个子层的失效情况,以及讨论了不同形状、不同尺寸补片的修补效果。首先,本文建立了子弹低速冲击复合材料层合板模型,得到子弹在冲击过程中的力-位移曲线,并将数值结果与实验结果对比,验证模型的有效性。其次,本文分别建立了子弹高速冲击复合材料修补结构模型和子弹中速冲击复合材料修补结构模型,分析了复合材料母板每个子层在冲击过程中的材料失效以及损伤孔的存在对失效结果的影响。最后,本文分析了不同形状、不同尺寸补片对修补效果的影响。