连续SiC纤维增强Ti基复合材料（SiCf/Ti）具有高比强度、比刚度、比模量以及良好的高温性能和疲劳性能等优点，用于制作叶片、机匣和整体盘等航空零部件，可大大减轻航空发动机的重量，提高飞行器的工作效率。然而SiCf/Ti基复合材料能否成功应用，力学性能是关键。一方面，由于纤维和基体热膨胀系数的差异，SiCf/Ti基复合材料从制备温度冷却到室温时会产生高的残余应力，从而影响其力学性能；另一方面，SiCf/Ti复合材料本身存在严重的各向异性，横向性能远低于纵向性能，而复合材料在服役过程中难免受到一些横向力的作用。此外，SiCf/Ti复合材料经常在高温环境下工作，而钛合金基体在高温下的一个主要性能特点就是蠕变。因此，全面研究SiCf/Ti基复合材料的残余应力、纵向性能、横向性能和蠕变性能，对制备技术的改进和力学性能的提高都具有重要的指导作用。采用ANSYS有限元分析软件，建立三维模型，系统分析纤维排布方式、体积分数和基体性能等因素对复合材料径向、轴向和周向残余应力的影响规律。结果表明，界面径向残余应力沿纤维周向分布的不均匀性随纤维体积分数的增加而增加，但纤维六方排布时这种不均匀性增加的幅度远低于四方和四方对角排布时增加的幅度；界面轴向残余应力基本不受纤维排布方式的影响沿纤维周向的分布都比较均匀，尤其是纤维体积分数较高时；界面周向残余应力受纤维排布方式影响与径向残余应力类似。基体和纤维热膨胀系数越接近，热残余应力就越小，沿纤维周向分布的均匀性也越好；基体弹性模量越大，复合材料界面残余应力越大；基体屈服强度大于某一临界值时界面残余应力不随屈服强度的改变而改变，反之，界面残余应力随屈服强度的减小而减小。通过有限元与Monte-Carlo相结合的方法研究了界面剪切强度、纤维体积分数和个别低强度纤维的提前断裂对SiCf/Ti-6Al-4V复合材料纵向拉伸性能的影响。结果表明，界面结合强度低，复合材料断裂模式为非共面失效，且低应力下个别纤维的提前断裂会使应力-应变曲线上出现两个非线性拐点（分别对应于提前断裂纤维的界面脱粘和基体屈服）同时使纵向抗拉强度降低；界面结合强度高，断裂模式为接近共面的灾难性失效，这种情况下复合材料抗拉强度基本不变。纤维体积分数对复合材料抗拉强度影响较大，体积分数越高，抗拉强度越高，但相应的拉伸应变正好相反。采用扫描电镜和能谱仪等设备研究了SiCf/C/Ti-6Al-4V复合材料在不同热暴露条件下的界面及力学行为。结果表明，界面层厚度随热暴露温度的升高和时间的延长而增大；C涂层有剩余时界面反应物仅为TiC； C涂层被消耗完时，除TiC外，反应产物中可形成钛的硅化物Ti3SiC2和Ti5Si3；制备态及750℃/36h热暴露后的SiCf/C/Ti-6Al-4V复合材料纵向拉伸过程中有明显的纤维拔出现象，且沿着纤维排布均匀性较差甚至有个别纤维呈现搭接的区域，基体出现明显的断裂台阶；900℃/60h真空热暴露后SiCf/C/Ti-6Al-4V复合材料拉伸过程中纤维没有拔出且在同一位置断裂，属典型的脆性断裂。根据纤维周期性分布的特征，通过二维平面应变模型探讨了横向拉伸载荷下SCS-6/Ti-6Al-4V复合材料界面的失效机制及各种失效机制下的横向性能。结果表明，高界面结合强度下，无论纤维体积分数的高低，界面失效模式都倾向于单纯的径向失效，且温度越高，径向失效的可能性越大；低界面结合强度下，界面失效模式为切向失效导致径向失效或先切向失效接着发生径向失效，且温度和纤维体积分数越低，后者发生的可能性越大。位移载荷下，复合材料横向拉伸的应力-应变曲线，在界面结合强度无限大时为仅包含一个非线性拐点的稳定过渡；界面化学结合强度为零时为包含两个非线性拐点的稳定过渡；界面径向失效时为锯齿状；切向失效先发生接着发生径向失效时为包含三个非线性拐点的稳定过渡；界面切向失效导致径向失效时包含有应变不稳定跳跃点。通过解析模型，推导了轴向残余应力对复合材料最大蠕变应力和应变的影响及蠕变过程中复合材料各组分的应力。在此基础上，建立起复合材料蠕变应变率随时间的变化关系，并探讨了界面层性质对复合材料蠕变性能的影响。