本论文以铸态和静液挤压预变形W骨架/Zr基非晶合金复合材料为研究对象，采用基于同步辐射的高能X射线衍射技术和有限元模拟方法，重点分析了复合材料在制备过程中产生热残余应力大小、分布，以及准静态加载过程中两相的应力演化、载荷传递和承载分布等微观力学行为。主要研究成果如下：对W相体积分数分别为67%、72%和80%的铸态复合材料的热残余应力进行分析，发现在三个主应力方向上，W相受压应力，非晶相受拉应力。随着W相体积分数的增加，W相的热残余应力降低，而非晶相中的热残余应力增加。相比铸态复合材料，预变形复合材料中W相的热残余应力略有降低，说明因静液挤压引起的残余应力可忽略不计。在室温准静态单次压缩实验中，由于两相弹性应变不匹配，变形初期，W相为主要承载相。随着外加应力的增加，W相首先发生屈服。W相屈服后，非晶相成为主要承载相。非晶相的屈服强度高于复合材料的屈服强度。循环压缩实验条件下，W相的屈服强度随W相体积分数的增加而降低，而加工硬化程度随其体积分数的增加而更加明显，这是由于处于弹性变形阶段的非晶相对W相位错的扩展形成阻碍，从而提高了W相的屈服强度；而在非晶相屈服之后，两相界面阻碍位错扩展的能力减弱，位错倾向于在W相内部缠结。由于两相体积分数的差异，以及两相应力不匹配，导致非晶相的屈服强度随W相体积分数的升高而降低。变形过程中，W相体积分数越高，铸态复合材料的变形越均匀。W相体积分数越低，越易发生应力集中导致的界面分离现象。在耦合温度的三次循环压缩实验中，随着加载次数的增加，在实验温度下W相的加工硬化率基本相同，这是由于累积的预变形对W相加工硬化程度的影响高于高温下非晶软化对W相的影响。非晶相的屈服强度随温度的升高而降低。由于非晶相在高于423K时发生晶化，导致非晶相在高温下的屈服强度随加载次数的升高而升高，表现出“加工硬化”现象。在室温准静态单次压缩实验中，预变形复合材料两相应力承载过程与铸态复合材料相似，但非晶相的屈服强度低于复合材料的屈服强度。由于晶体W是各向同性材料，所以晶粒取向相关微应力始终较低。在循环压缩实验中，由于静液挤压对W相产生位错强化，W相的屈服强度随预变形量的增加而增加，且W相的加工硬化程度也随预变形量的增加愈发明显。随着预变形量的增加，两相应力不匹配现象减弱，故两相界面处未发生明显的应力集中，所以不易发生界面分离现象。