复合材料因其优异的性能在航空航天、交通运输等领域得到了广泛的应用。然而,由于复合材料独特的层状结构使其在受到冲击后易在层间处产生裂纹,进而出现分层等损伤。提高复合材料的层间强度可以有效提高材料的抗冲击性能,因此复合材料增韧研究逐渐受到人们的重视。本次课题主要研究提高碳纤维树脂基复合材料层合板以及铝/碳纤维叠层复合材料层合板的层间强度的方法,通过各种方法提高复合材料的界面结合能力进而增强复合材料结构的可靠性。本文主要的研究工作如下:（1）以单向碳纤维预浸料为原料,在层合板固化成型前增加水浸超声振动辅助预处理工序以增强CFRP的层间强度。在超声功率一定的条件下,超声过程中水温控制在30℃,将包裹防水膜的构件放置在超声发生器中。采用4种不同的超声时间（20min,40min,60min,80min）,测量试件的拉伸性能及层间断裂韧性,探究超声时间与碳纤维层合板的力学性能关系。同时在层合板中间涂荧光剂以观察树脂的流动情况。结果表明:超声不影响试件的拉伸强度;在超声40min、功率500W的最佳超声预处理参数下,其Ⅰ型断裂韧性比未处理试件提高32.6%。（2）采用3种不同浓度的碳纳米管溶液（1%、2%、3%）均匀的喷涂在碳纤维预浸料表面,研究碳纳米管浓度及水浸超声预处理工艺对碳纤维层合板层间性能的影响。同时,对不同浓度的多壁碳纳米管在碳纤维预浸料表面的分散情况及固化后在试件中的状态进行观察。实验结果表明:水浸超声辅助工艺及添加碳纳米管均能有效增韧碳纤维层合板;当碳纳米管浓度为2%,在超声时间50min、功率500W的最佳的超声辅助条件下,试件的层间剪切强度是未处理的202.4%。（3）分别采用4个不同的超声时间（分别是25 min、50 min、75 min、100 min）和超声功率（分别是200 W、300 W、400 W、500 W）研究水浸超声预处理参数对Al/CFRP叠层复合材料界面强度的影响。同时,对试件表面树脂在铝板上的胶粘面积、微观形貌等进行测量。实验结果表明:水浸超声振动辅助预处理工艺有效提高Al/CFRP的断裂韧性,且Al/CFRP的I型断裂韧性随超声时间、功率的改变而变化。在超声时间50min、功率500W的最佳的超声条件下,与未超声的试件相比,试件的断裂韧性值和树脂与铝板的结合面积分别提高126.8%、62.3%。