金属蜂窝及陶瓷基复合材料具有优异的热/力学性能,在航空、核能、航海、交通运输和国防等领域应用广泛。在其服役历程中,常常面临复杂的温度环境,这就对材料在复杂热环境下的服役安全性提出了苛刻的要求。力学性能作为评价材料服役安全性的重要指标,会随着温度发生演化,因此,弄清金属蜂窝及陶瓷基复合材料在服役历程中控制力学性能的关键因素及其随温度的演化规律,合理表征其温度相关性力学性能,具有重要的科学意义和工程应用价值。本文基于力-热能量密度等效原理,针对金属蜂窝材料、热障涂层以及陶瓷材料开展了以下的研究工作:1)建立了金属蜂窝材料温度相关性数值模型,研究了温度对其面外压缩力学性能的影响,发现在研究的温度范围内,压缩率效率和变形模式对温度不敏感。进一步,基于超单元折叠理论,建立了无拟合参数的金属蜂窝材料温度相关性平台应力和比吸能的理论模型,预测结果与数值模拟及实验结果均取得了较好的一致性。此外,讨论了母体材料性能对不同温度下金属蜂窝的平台应力和比吸能的影响,为制备不同温度下具有较好吸能效率的金属蜂窝的母体材料的选择提供了有益的建议。2)考虑热障涂层在热循环载荷作用下塑性变形能对其损伤失效的影响,推导了温度相关性损伤失效判据。利用所建立的判据,模拟分析了在经历一次热循环载荷后热障涂层各层失效能密度分布情况,给出了裂纹首先出现在TC/TGO界面波谷左上方的原因。研究发现随着热循环载荷作用次数的增加,裂纹往陶瓷层内部扩展,并非沿着TC/TGO界面;且裂纹不易在热生长氧化层波峰顶部处产生,这与实验报道的结果一致,可为热障涂层在热循环载荷下的损伤失效行为及性能评价提供技术储备。3)建立了超高温陶瓷材料适用于三维应力状态下温度相关性的热冲击破坏准则,并对不同几何尺寸的翼前缘形硼化锆超高温陶瓷基复合材料的降温热冲击行为进行数值分析。将模拟结果与实验结果进行了对比,两者取得了较好的一致性,验证了温度相关性破坏准则的合理性。进一步,研究了几何尺寸对陶瓷材料在初始温度为800℃时的降温抗热冲击性能的影响,发现试件的前缘半径越小、楔角越大、厚度越薄,其抗热冲击性能越强,为不同几何尺寸的翼前缘形陶瓷材料的抗热冲击性能研究提供了支撑。