单向复合材料的静力学及疲劳行为的研究是对立体织物和层合板静力学及疲劳行为研究的基础,而考虑温度条件对复合材料性能的影响是合理有效利用复合材料的必要条件。本文系统地研究了在不同温度环境下不同纤维体积含量单向碳纤维树脂基复合材料面内剪切的力学性能、剩余刚度和剩余强度模型以及基于红外热成像法表征的剪切疲劳行为,主要研究工作及研究结论如下:（1）在28℃、223℃及300℃温度环境下,分别针对49%、56%、63%纤维体积含量T800/BMP316聚酰亚胺复合材料开展了大量的单向板面内剪切静态拉伸试验、拉-拉疲劳试验及剩余强度试验。获得了3种纤维体积含量和3种温度下单向板的面内剪切模量和面内剪切强度、疲劳寿命、疲劳剩余强度等数据以及面内剪切疲劳寿命模型,数据分散性较小,数据可靠。接着,试验研究进一步得到了温度、纤维体积含量和应力水平对面内剪切强度、面内剪切模量和面内剪切疲劳寿命等的影响规律;温度和疲劳循环次数对基体性能、基体与纤维之间的界面性能及其损伤演化的影响规律。（2）基于重新定义的三阶段损伤因子模型,建立了一种考虑纤维体积含量和温度的三阶段剩余刚度模型,进而基于该剩余刚度模型,并通过重新定义给出了考虑温度的剩余刚度-剩余强度关联模型,从而建立剩余强度模型。该剩余强度模型不仅可以考虑得温度和纤维体积含量的影响,而且显著减少了剩余强度的试验成本及数据分散性的影响。最后,分别对0°和±45°铺层复合材料疲劳试验数据和剩余强度试验数据进行拟合验证,以表明本文的剩余刚度模型和剩余强度模型精确描述了剩余刚度与剩余强度的下降规律。（3）基于复合材料疲劳过程中温度的变化与损伤扩展规律之间的关系,提出了一种基于单根试验件获取温度信息的试验方法。该方法能够有效减少试验件数量,同时避免原来采用大量试验件带来的数据分散性影响。接着,基于本文试验方法得到疲劳过程中的温度信息,采用Luong法得到单向板的剪切疲劳极限,与试验结果吻合很好,表明了本文试验方法的有效性。（4）提出了一种预测疲劳寿命的经验公式。该经验公式采用一根试验件的疲劳寿命和若干应力水平下的温度信息进行标定,进而可以较好地预测其它试验件的疲劳寿命,大大减少了疲劳试验所需的时间。通过三个疲劳寿命预测例子的试验数据进行验证,表明本文所提出的经验公式的准确性。