汽车轻量化是全球面临的共同问题,而碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）是实现汽车轻量化结构化的重要替代材料,传统的以小丝束为代表的CFRP已广泛应用于F1赛车、宝马i3和i8等高端车型,而碳纤维相对高昂的价格却极大地限制了其在中低端车型上的使用,解决的重要途径是采用更具成本优势的大丝束碳纤维。然而,大丝束碳纤维中单束纤维丝过多通常易导致束内展纱效果不好,在液体成型时存在纤维束内浸润缓慢,易产生气泡、孔隙等制造缺陷。与此同时,在传统的汽车装配工艺中,以汽车地板为代表的车身结构件要经过电泳烘干工艺,这意味着碳纤维制件在烘干高温下不可发生明显的塑性变形,且在装配状态下要具备一定的强度和刚度。针对上述问题,论文首先开展了大丝束碳纤增强耐高温环氧复合材料常温和高温下的力学性能对比研究,针对汽车地板的真空辅助树脂传递成型（VARTM）,开展了成型工艺的数值模拟与优化研究,主要研究工作为:（1）以0/90?双轴向缝编大丝束碳纤维布（50K）为增强材料,采用耐高温环氧树脂(固化后玻璃化转变温度185?C),通过真空辅助树脂传递成型工艺制备了大丝束碳纤增强耐高温环氧复合材料。开展了常温拉伸、弯曲、压缩实验,结果表明:材料的平均拉伸强度和模量分别为502.72 MPa和55.4 GPa,平均弯曲强度和模量分别为674.56 MPa和21.82 GPa,表现出良好的拉伸和弯曲性能。而压缩强度仅有146.44 MPa,远小于拉伸强度,表明该材料抵抗压缩能力有限,充分体现了复合材料的各向异性性能。（2）采用岛津高低温试验机,开展了80?C、140?C和180?C高温在线拉伸实验研究。结果显示三个温度下的拉伸强度分别为491.19 MPa、486.54 MPa和472.24 MPa,呈逐渐降低的趋势,但均为脆性断裂。拉伸断面SEM观察显示常温下碳纤表面有较多的树脂黏附,而180?C断裂试样纤维表面较为光滑,表明温度升高造成了纤维与基体界面结合力下降,导致了试样强度降低。上述结果表明:在电泳烘干常用温度180?C下,制备的复合材料仍保持较高的强度,该结果对指导复合材料在传统汽车装配工艺上的应用具有重要指导意义。（3）采用单悬臂弯曲实验,研究了25?C、60?C、100?C、140?C和180?C温度下复合材料的应变变化和应变恢复行为。实验表明:在相同应力下材料的最大应变随温度的升高逐渐增大,180?C条件下1800 s时,应力分别为20 MPa和40 MPa时的最大应变为0.84%和1.58%,蠕变量分别为0.49%和0.78%。分别在25?C和180?C条件下,40 MPa应力释放后30 min内,材料应变相对于最大应变可恢复93%和82%。结果表明:在特定的应力状态下,材料在不同温度下均表现出较好的抗蠕变性和应变恢复能力,这对评估复合材料制件在高温下的塑性变形具有指导作用。（4）基于Darcy定律,推导了一维和二维纤维渗透率计算公式,结合VARTM实验,通过拟合树脂流动前沿位移-时间曲线参数,计算得到了大丝束碳纤维渗透率值。在此基础上开展了汽车地板VARTM成型数值模拟研究,得到了以制品四边同时进胶、中心抽真空的成型方案最优,其在保证充模质量的同时,可大幅度提高成型效率。（5）根据模拟的最优方案,设计并制造了汽车地板VARTM成型模具,成功试制出大丝束碳纤增强耐高温环氧树脂基汽车地板。产品质量良好,三维视频显微系统观测制品断面显示,纤维束内和层间浸润良好,无干斑、裹气等缺陷。论文面向低成本大丝束碳纤在汽车领域产业化应用需求及存在的问题,开展了复合材料高温力学性能、汽车地板VARTM成型模拟研究,设计、制造了VARTM成型模具、成型了制品。论文工作对指导大丝束碳纤维液体成型及评估复合材料制品的高温服役行为具有重要意义。