纤维增强树脂基复合材料具有比模量、比强度高,制备工艺简单和易加工等优点,在航空航天、汽车工业和建筑等领域得到广泛应用。但是,复合材料由于抗冲击韧性相对较差,在遭受平面外冲击载荷时,容易产生不可见的内部损伤,例如基体开裂和层间分层,这些冲击损伤会降低复合材料的整体力学性能,严重威胁复合材料的长久安全使用,因此对复合材料的抗冲击性能以及改良方法的研究变得十分重要。针对复合材料对低速冲击载荷比较敏感的特点,本文采用在复合材料中嵌入形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)的方法来改善复合材料的抗低速冲击性能。形状记忆合金的超弹性特性使其具备较好的耗能能力,在复合材料中嵌入SMA纤维,可以有效地降低复合材料的冲击损伤,从而提高复合材料的抗低速冲击性能。本文采用试验和有限元模拟相结合的方法对SMA混杂复合材料的抗低速冲击问题进行了系统深入地研究,主要工作包含以下几方面:本文首先采用真空辅助树脂注射成型工艺制备了添加和未添加SMA纤维的玄武岩纤维增强复合材料层合板。包含两层互相垂直SMA纤维的复合材料层合板根据SMA纤维的嵌入位置分为四种类型。对每一种复合材料层合板进行了三种不同冲击能量(30J,60J和90J)的抗低速冲击试验研究。对冲击后试样的宏微观破坏形貌和冲击力学响应参数,冲击接触力-时间曲线,位移-时间曲线和吸收能-时间曲线进行分析,来揭示SMA纤维对复合材料层合板的抗低速冲击力学性能的影响。试验结果表明,形状记忆合金可以有效地提高复合材料层合板的抗低速冲击性能。与传统复合材料层合板相比,SMA混杂复合材料层合板的冲击接触力升高,冲击损伤减小,挠度降低,可恢复能量增加。与其它SMA纤维嵌入方式相比,在复合材料层合板的上部和底部分别嵌入一层SMA纤维时,层合板的抗低速冲击性能更好。然后仍采用真空辅助树脂注射成型工艺制备了 SMA纤维增强复合材料泡沫夹芯结构试样。面板由未添加和添加一层或者两层SMA纤维的玻璃纤维增强复合材料层合板构成,夹芯材料为聚氯乙烯泡沫。本文共研究了八种不同的SMA纤维嵌入位置对复合材料泡沫夹芯板在35J冲击能量下的抗低速冲击性能的影响。对冲击后试样的宏微观破坏形貌和冲击力学响应进行分析,来揭示SMA纤维对复合材料泡沫夹芯板的抗低速冲击力学行为的影响。试验结果表明,与传统夹芯板相比,SMA纤维增强复合材料泡沫夹芯板的抗低速冲击性能得以提高,当下层面板嵌入SMA纤维时,夹芯板的抗低速冲击性能的提高更为明显,且两层SMA纤维增强复合材料泡沫夹芯板的抗低速冲击性能要比单层SMA纤维增强的夹芯板好。最后,对SMA纤维增强复合材料泡沫夹芯板的抗低速冲击行为进行三维有限元数值模拟分析,其模拟结果与试验结果基本吻合。利用验证后的模型对SMA纤维增强复合材料泡沫夹芯板在不同冲击能量下的低速冲击力学响应进行研究,揭示了夹芯板的低速冲击力学响应随冲击能量的变化趋势,预测了上层面板的临界贯穿冲击能量和下层面板的临界破坏能量。进一步研究了 SMA纤维的嵌入数量对复合材料泡沫夹芯板的冲击力学行为的影响,结果表明SMA纤维的嵌入数量越多,夹芯板的冲击损伤越小,抗低速冲击性能越好。