混杂纤维复合材料由于比强度、比模量高,耐腐蚀及良好的抗疲劳性能等优点,在航空航天等领域得到了广泛的应用。但由于纤维混杂所带来的特殊力学性能,且其成型质量会受到增强物性能、种类、工艺参数等多种因素影响,导致混杂纤维复合材料在成型过程中的变形行为尚不明确。本文以碳-Kevlar混杂纤维增强物作为研究对象,采用实验分析与数值模拟结合的方法对其在树脂传递模塑预成型阶段的力学行为进行了系统性的研究。首先,通过实验的方法表征了碳-Kevlar混杂纤维增强物的基本力学特征及其在不同条件下的预成型行为;其次,建立一种超弹性本构模型,模拟碳-Kevlar混杂纤维增强物在预成型过程中的变形行为;最后,针对成型工艺中影响碳-Kevlar混杂纤维增强物预成型质量的主要工艺参数,提出一种有效的优化方法来提高预成型质量。该研究结果可为混杂纤维增强物的预成型和工艺参数的优化提供有效的指导,从而促进混杂纤维复合材料的应用。主要研究内容与结论如下:（1）研究了碳-Kevlar混杂纤维增强物的力学行为及其在预成型过程中的变形行为。由于两种纤维性能的不同,混杂纤维增强物的拉伸行为表现出独特的“双峰”现象。然而,其拉伸和剪切行为均对加载速度不敏感,增强物的剪切刚度较低,在剪切角大约为60°时出现轻微褶皱。在预成型实验中,在预制件的有用区域没有观察到起皱和纱线断裂现象,而所有预制件中均发生了明显的纱线滑移和平面外纱线的屈曲。这些缺陷与冲头形状和初始纱线方向密切相关,仅通过调整压边圈的压力无法消除。在多层预成型中,层间的压实和纱线间的摩擦共同影响预制件的质量,导致多层预制件中的缺陷范围比单层预制件中更广,而缺陷位置和类型基本一致。（2）构建了超弹性本构模型,用于模拟碳-Kevlar混杂纤维增强物在预成型过程中的变形行为。在连续介质力学的框架下,考虑到其内部编织结构和变形行为,本文构建的超弹性本构模型将混杂纤维增强物在预成型过程中的应变能解耦为两个方向纱线的轴向拉伸应变能和纱线之间的面内剪切应变能。然后利用ABAQUS有限元软件中的VUMAT用户材料子程序定义该本构模型,对半球形和四面体预成型进行了模拟,并与实验结果进行对比,剪切角、几何形状、冲头力和纤维拉伸破坏等指标均表现出良好的一致性。（3）提出一种通过控制与调整压边圈相关工艺参数来提升预成型质量的优化方案。以四面体预成型模型为优化对象,预制件的峰值剪切角最小为优化目标,基于四面体预制件的变形模式来设计压边圈形状和确定最佳压边圈载荷。通过MATLAB对ABAQUS的前处理阶段进行二次开发,MATLAB主程序以遗传算法为框架,根据算法所生成的变量,修改ABAQUS模型文件中对应的参数,调用ABAQUS进行运算。在多次迭代后,得到最优压边圈形状与载荷。结果表明,通过两个阶段优化,峰值剪切角从52.14°减少到43.90°,且样本在两个主纤维方向上的最大应变也显著降低,表明该优化方法的有效性。