出色的力学性能是颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)在军工和民用领域取得广泛的应用的基础,理解PRMMCs力学行为是颗粒增强复合材料设计的关键。在影响PRMMCs力学行为的因素中,增强颗粒与基体之间的界面对PRMMCs的力学性能具有极为重要的影响,预测界面对PRMMCs力学性能的影响是其设计和应用的关键。传统细观力学方法可以很好地预测PRMMCs的静态力学性能,但是该方法不能捕捉界面微观损伤破坏对PRMMCs动态力学性能的影响,界面微观损伤破坏的数值描述是目前预测方法研究的难点和热点。本文主要工作如下:1.建立了基于Cauchy-Born准则和修正的嵌入原子作用势(MEAM)的内聚力模型,这种模型基于界面的原子构型,是一种多尺度界面模型。与传统内聚力模型相比,该模型可以同时描述界面的法向和切向力学行为,弥补传统内聚力模型的缺陷。通过构建ABAQUS VUMAT并使用算例验证了该内聚力模型的有效性,该模型可以有效描述PRMMCs颗粒之间界面的微观损伤破坏;2.建立了基于Voronoi图的含多尺度界面多颗粒代表性体积单元,该单元中界面力学行为采用前述多尺度内聚力模型描述,Si C颗粒空间位置随机分布、粒径均匀分布,该模型可以有效地用于研究SiC颗粒体积分数和颗粒分布对PRMMCs动态力学行为的影响;3.基于多尺度内聚力模型和VRVE开展了PRMMCs动态力学行为研究,研究结果表明:1)颗粒分布不同的VRVE真实应力应变曲线结果相近,VRVE具有代表性,颗粒分布会改变PRMMCs的损伤区域;2)从PRMMCs的损伤演化过程可以看出,多尺度内聚力模型能够捕捉界面的微观损伤,反映界面微观损伤对PRMMCs宏观力学性能的影响;3)颗粒含量对复合材料的真实应力应变曲线的影响十分明显,Si C颗粒含量为20%的PRMMCs的流动应力较高,损伤较早。本文构建的多尺度内聚力模型能捕捉界面微观损伤对PRMMCs动态力学性能的影响,解决了界面数值描述中的一些问题,为以后的研究打下了基础。