Приводятся результаты экспериментальных и численных исследований задача о трехточечном изгибе композитной балки. При численном анализе поведения балки, которое проводится в физически и геометрически нелинейной постановке, учитывается, что она изготовлена путем склеивания препрегов, уложенных вдоль оси образца. Для определения предельной нагрузки, при достижении которой происходит потеря прочности элементов образца, использован критерий Цая-Ву. Проведен сравнительный анализ поведения композитной балки при различных ее толщинах и различных диаметрах нагружающего ролика. Выявлено, что разрушение коротких балок происходит в результате потери прочности материала под нагружающим роликом (посередине), а в длинных происходит расслоение образцов по адгезионному слою, которое вызывается потерей устойчивости этого слоя по неклассической поперечно-сдвиговой форме. Показано, что диаметр ролика практически не влияет на величину предельной нагрузки, в то время как нагрузка, при которой происходит потеря устойчивости несущего слоя, весьма чувствительна к изменению его величины. Выявлена хорошая корреляция численных результатов с данными, полученными в экспериментальных исследованиях рассматриваемых типов образцов.