多层结构与材料广泛应用于微电子、微机械以及航空航天等工程领域。已有研究多集中于线弹性范畴,对高温环境下多层结构力学响应的研究还很薄弱,制约了多层结构材料体系的进一步发展。本文针对多层结构与材料的蠕变行为,围绕多层结构的界面问题、残余应力分布问题、氧化-蠕变交互作用以及力-电耦合作用下焊锡钎料的蠕变行为进行了理论分析和实验研究。主要研究工作和结论如下：基于力与力矩平衡原理,建立了蠕变对残余应力与外加载荷交互作用下多层结构内部应力分布影响的理论解,并且数值分析与理论解具有较好一致性。以理论解为基础系统分析了蠕变对多层结构应力分布与再分布的影响,获得了蠕变对多层结构曲率影响的规律,为多层结构的蠕变强度设计和分析提供了依据。建立了蠕变与氧化交互作用下多层结构应力分布的理论预测模型。该模型可以预测应力驱使下的薄膜生长过程,多层系统中的蠕变效应以及薄膜与金属基体中的应力演化规律,从而有助于更好地把握多层结构的高温氧化行为。并且该理论模型克服了氧化层生长过程中多层结构弯曲轴(或中性轴)的偏移问题,较Limarga模型有较大的改进。进行了力-电耦合作用下焊锡钎料Sn63Pb37合金的拉伸蠕变实验研究,获得了力-电交互作用下焊锡钎料的蠕变规律。研究发现电流可促进Sn63Pb37合金的蠕变变形,且其稳态蠕变应变率和蠕变激活能随着电流增大而增大,而蠕变应力指数则随着电流的增大而减小。初步分析了控制Sn63Pb37合金蠕变变形的机理：Sn63Pb37合金蠕变机理受电迁移影响,热处理会导致Pb相发生粗大,在机械应力及电流作用下,Sn相迁移导致了Pb相的聚集,粗大Pb相在机械应力作用下被拉出丝状的枝晶结构。开展了双层结构界面应力分布的蠕变-损伤耦合有限元分析,探讨了边缘效应、厚度效应和蠕变参数对双层结构界面剪应力和界面剥离应力分布的影响。研究发现现有线弹性解析解均不能预测蠕变条件下的双层结构界面应力分布,需进一步考虑蠕变因素修正。最大损伤出现在双层结构的界面边缘处,损伤随着各组元材料之间弹性模量差别的增大而增大,其沿界面分布规律与界面剥离应力沿界面分布规律类似,损伤导致界面剪应力和界面剥离应力水平均低于相应线弹性和蠕变条件下的结果。