材料科学技术的发展是一个国家综合国力是否强大的象征,是一切高精尖科学技术的先导。由于功能材料有着其他结构材料无法比拟的特性,其发展也十分迅猛；其工作环境较为复杂,有时会承受多种机械载荷作用,也可能伴随着热场、磁场、电场等多种物理场的作用；所以在接近材料服役环境下对材料进行力学性能测试研究具有重要的意义。如今对材料的力学性能主要是在单一机械载荷作用下进行研究,但是针对伴随物理场作用下承受机械载荷的材料力学性能研究较少。正是由于对功能材料在物理场作用下的力学性能需要得到了解,以便指导功能材料的应用。本文选取了在记忆合金、航空航天等领域中常见材料钛(TA2)与镍(N6),使用由国家重大科学仪器设备开发专项提供支持,自主研发的多载荷多物理场耦合材料微观性能原位测试试验机进行测试试验,研究钛与镍在温度场作用下拉伸扭转力学性能。本文主要从以下几点进行试验研究。(1)在梯度温度20℃、150℃、300℃、450℃下对金属钛与镍进行拉伸测试试验。利用Excel、Origin等软件进行数据处理,研究温度场对金属钛与镍的拉伸过程中的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段的影响,并利用弗兰克—瑞德位错增殖理论及材料的应变硬化特性等对其屈服强化阶段表现出的现象进行了分析。最后对其屈服强度、抗拉强度、伸缩率等拉伸力学性能指标随温度变化进行了研究。(2)在梯度温度20℃、150℃、300℃、450℃下对金属钛与镍进行扭转测试试验。研究温度场对金属钛与镍的扭转过程中的影响,最后对其扭转力学性能指标随温度变化进行了研究。(3)针对多种机械载荷的作用,本文研究了在0～4π的预扭转角度下对金属钛与镍进行拉伸测试试验。研究预扭转角度对金属钛与镍的屈服强度与抗拉强度影响。