连续氧化铝纤维增强铝基复合材料，在纤维方向上具有非常高的比刚度和比强度以及良好的抗疲劳、蠕变和导电性能，主要应用在航空航天、汽车工业以及电力传输领域。在电力传输领域，作为增强芯，该复合材料有望替代“重”的传统钢增强芯而成为新一代远距离电力传输材料。在远距离电力传输安装和服役期间，在拉伸应力、重力和自然力（如风力）的联合作用下，该复合材料将经历复杂的疲劳服役条件。因此，掌握其疲劳寿命随预应力的演变规律并揭示其疲劳损伤机理是十分必要的。本文研究了(Al2O3)f/Al复合材料疲劳寿命与预应力水平间的相关性，并从残余应力的视角以及实验、模拟和解析的层面揭示了这种相关性。研究发现，复合材料基体内的热残余应力为拉伸应力，约为25MPa。有限元分析表明，基体内热残余应力在界面处最大，远离界面逐渐减小。实验发现，预拉伸应力对复合材料残余应力影响显著：随着预拉伸应力增加，基体残余应力急剧减小；当预拉伸应力水平达到约80MPa时，基体的残余应力由拉伸转变为压缩应力；随着预拉伸应力的进一步增加，基体内的压缩应力缓慢增加。在预应力超过300MPa以后，基体残余应力基本保持不变。建立了有限元模型和等应变解析模型定量化地描述了这种预应力依赖残余应力行为，解析结果、有限元结果与实验结果吻合。采用有限元方法，通过对预拉伸加载-卸载期间复合材料残余应力的演变规律分析揭示了预拉伸影响基体残余应力的作用机制，发现预拉伸卸载后，纤维对基体的反向压缩是导致预应力依赖残余应力行为的根本原因：当预拉伸应力较小时，卸载后纤维对基体的反向压缩使基体发生反向弹性变形，导致基体残余应力急剧下降；随着预拉伸应力进一步增大，基体将发生反向塑形压缩变形，导致基体残余应力急剧变化趋缓。在拉—压循环方法测定基体残余应力的基础上，开发了一种仅由拉伸或压缩试验来确定基体残余应力的方法，所测的基体残余应力与拉—压循环方法的结果吻合，表明本文提出的“仅由拉伸或压缩试验来确定基体残余应力”方法是可靠的，为纤维复合材料残余应力的测定开辟了新的途径。此外，本文还研究了通过退火处理的途径来调控(Al2O3)f/Al复合材料的残余应力，发现退火温度对基体残余应力有重要的影响：随着退火温度的增加，基体内残余应力逐渐减小。这种现象的产生可归因于退火导致基体内位错数量减少的结果。