混杂连续纤维增强复合材料(HCFR复合材料)是一种设计性比较强的新型轻质烧蚀防热复合材料,其组分材料有石英纤维、玻璃纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维、酚醛树脂以及弥散在酚醛树脂中的空心玻璃微球。由于复杂的组分材料对应材料复杂的防热机制,同时在高温条件下材料内部微结构演化复杂,从而给材料高温刚度及强度性能预报和分析带来了挑战。本文从细观角度研究不同组分材料在高温条件下刚度及强度性能的演化过程,建立细观分析模型来预报材料的高温刚度性能;结合材料宏观实验测试结果,进一步建立了宏观材料高温强度模型并对材料的强度进行分析,该研究为混杂连续纤维增强复合材料的设计及结构设计奠定了理论基础。首先,对组分材料在高温下刚度性能建模分析。利用热重实验结果对组分材料进行热解动力学分析,建立在高温条件下组分材料热解及相变转化模型,确定组分材料高温刚度性能分析方法,并利用混合率及Chamis公式预报了基体材料和纤维束材料的高温有效性能。其次,对混杂连续纤维增强复合材料建立细观分析模型,基于不同组分材料性能预报整体材料高温刚度性能。对HCFR复合材料进行常温准静态压缩实验,通过Micro-CT对不同温度点下的高温热解材料进行观测,并对不同温度点的裂纹密度进行了统计;结合复合材料细观结构的观测数据,建立了复合材料的代表性体积单元模型,并利用有限元法预报了复合材料在不同温度点下的有效性能,得到随温度升高复合材料刚度的衰减趋势,且衰减不是线性变化的而是与相变和热解过程息息相关呈曲线分阶段趋势的;在高温条件下,组分材料裂解及相变出现很多宏观裂纹,基于Micro-CT的观测结果在复合材料宏观模型中引入宏观裂纹,考虑裂纹对材料高温刚度的影响。最后,结合高温压缩试验强度性能,在经验强度模型的基础上进行修正得到适合该材料的强度分析模型,发现该材料宏观强度分析模型可以很好的预报该材料的高温压缩强度性能;同时根据材料高温强度实验性能数据进一步确定材料宏观的高温刚度性能,且与有限元方法预报的材料宏观高温刚度性能相符。