树脂基复合材料具有强度高,可设计性强,制备工艺简单,易于工业生产等诸多优点,在航空航天、船舶、汽车、建筑以及生活用品等方面得到了广泛的应用。树脂基复合材料通常由基体和增强相两部分组成,环氧基体复合材料是目前在众多领域应用最为广泛的一种基体,由于其高度交联结构导致其韧性较差,因此这就进一步造成了纤维增强环氧基复合材料层间韧性较差,进而限制了其承载能力。另一方面,树脂基复合材料在实际使用过程中,因材料的组分的不同而导致在不同的应变率载荷条件以及不同的环境温度中表现出不同的力学特性。因此,论文首先针对单一、混杂形式的颗粒增强环氧树脂基体在准静态载荷下的力学性能进行了分析;其次,基于分离式霍普金森压杆技术对单一、混杂形式的颗粒增强环氧树脂基体的动态力学性能进行了研究,最后,对单一、混杂形式的颗粒改性纤维增强树脂基复合材料的基本力学性能、层间增韧以及在不同环境温度下,纳米颗粒改性对其力学性能的影响进行了探讨。论文的主要内容包含以下几方面:（1）针对不同类型的颗粒改性基体以及纤维增强复合材料,采用纳米颗粒分散工艺、真空辅助成型工艺、真空热压成型工艺等制备了相应的力学性能测试试样。根据国标以及ASTM标准对相关试样进行了力学性能表征,同时基于二维数字图像相关技术以及分离式霍普金森压杆技术对所制备的颗粒增强树脂基复合材料的动态力学性能进行了表征。（2）通过实验研究了50nm、100nm、200nmAl₂O₃颗粒改性环氧树脂的在准静态载荷下的拉伸、断裂性能。结合细观力学连续渐进损伤模型,对颗粒的尺寸效应引起的增韧机理的不同进行了探讨。同时基于分离式霍普金斯压杆及数字图像相关技术,对三种颗粒的动态断裂性能进行了研究,并对冲击在下颗粒的尺寸效应以及增韧机理进行了分析。研究结果表明:纳米Al₂O₃颗粒改性环氧树脂的拉伸强度和断裂韧性值可以提高80%以上,在准静态载荷下,颗粒尺寸越小,拉伸强度和断裂韧性值越大,而在动载荷作用下,断裂韧性随着颗粒尺寸的增大而增加。（3）对通过偶联剂改性的50nm、1μm Al₂O₃颗粒和多壁碳纳米管以单一及混杂的方式改性环氧树脂的准静态拉伸、断裂性能进行了试验研究,研究发现,通过颗粒的尺寸混杂,可以更加有效提高环氧树脂的准静态断裂韧性。（4）基于分离式霍普金森压杆对偶联剂改性的50nm、1μm Al₂O₃颗粒和多壁碳纳米管以单一及混杂的方式改性环氧树脂,在800/s,1200/s,1500/s三种应变率下的动态压缩性能进行了实验研究。试验结果表明:随着加载应变率的提升,不同类型环氧树脂的动态压缩的应力-应变曲线中,非线性阶段会变小;在不同应变率下,对于同一试样其动态压缩强度和失效应变都会有一定的差异。（5）对采用50nm,1μm Al₂O₃,短切碳纤维三种不同尺度的颗粒以单一及混杂的方式改性环氧乙烯基树脂的拉伸、压缩及弯曲性能进行了实验研究,研究发现采用微米Al₂O₃/短切碳纤维改性树脂,其拉伸、弯曲及压缩性能均能够得到有效提升,采用混杂方式改性树脂,通过颗粒尺寸混杂增韧效果明显。（6）对采用纳米颗粒附着在碳纤维表面增强热塑性基体及多尺度颗粒改性玻璃纤维环氧基体的层合板的力学性能及层间断裂性能进行了进行了试验研究。研究发现当纳米颗粒在纤维表面分散均匀时,可以有效提高界面强度,若在纤维表面存在颗粒团聚,则会降低界面强度,同时颗粒在纤维表面的分散程度会影响试样在失效过程中的能量耗散机制。（7）纳米Al₂O₃颗粒改性玻璃纤维在低温服役环境以及高低温循环服役环境下的力学性能进行了实验研究,通过采用模量损伤系数、强度衰减系数来表征环境温度对层合板力学性能的影响规律,发现当纳米颗粒质量分数控制1%以内,GFRP在低温服役环境的力学性能有较大的提升。在高低温循环温度条件下,改性和未改性的GFRP的拉伸和弯曲性能会随着温度循环次数的增加而降低,但在循环次数较小时（小于25次）,可以消除其材料在制备过程形成的内部残余应力,从而能提高力学性能。