纤维增强复合材料(FRC)作为复合材料重要类型的一种,由于其具有的杰出的机械力学性能而广泛应用于各行各业中。但多数的研究都是基于单向纤维增强复合材料(UFRC)。与UFRC不同的是,双向纤维增强复合材料(BFRC)可以沿着两个不同的方向定义其面内的力学性能。然而,由两种或多种相异的材料组成的复合材料的力学性能,不仅仅取决于其各组成成份的性能和结构,在一定程度上还受到界面的影响。因此,本文以BFRC为研究对象,基于有限元方法和渐进均匀化方法,研究其整体性能以及界面性能对其整体宏观性能的影响。本文的研究内容及得到的结论主要包括以下几个方面:首先,本文提出一种简化的微观结构解析模型,分别预测纤维泊松比的变化、纤维/基体模量比的变化以及纤维体积含量的变化对连续BFRC宏观等效力学性能的影响。且为验证解析模型的可靠性,通过ABAQUS有限元建立了三维(3D)代表性体积单元(RVE)的细观模型与其进行对比,并编译了相关用户子程序代码。结果表明:本文所提出的解析模型与均匀化有限元方法模拟结果对比,能较好的评估BFRC等效弹性模量并较合理的预测抗拉强度的变化趋势。其次,采用均匀化有限元的方法,基于表面的内聚力行为来研究无厚界面情况下,界面性能对BFRC的宏观等效弹性模量和抗拉强度的影响。结果表明:BFRC的抗拉强度受粘度系数的影响较小;宏观等效参数都随着界面刚度的降低而逐渐减小;不同界面刚度下BFRC面外发生失效破坏的形式不太相同;与界面断裂能相比,界面强度和界面刚度对面外抗拉强度有显著影响,而对面内抗拉强度影响较小;随纤维含量的增加面内抗拉强度大幅增加,面外抗拉强度却逐渐减小;与不考虑界面情况相比,界面的存在会降低BFRC的抗拉强度。最后,采用有限元方法用内聚模型代替具有一定厚度的界面相,进一步分析界面相厚度、模量及强度对BFRC力学性能的影响。结果表明:界面相厚度的减小,使得宏观等效弹性模量和泊松比都逐渐增加;界面相模量越大,BFRC等效弹性模量也越大,而抗拉强度却逐渐减小;界面相强度越大BFRC面外抗拉强度增加,但达到一定值后保持不变,面内抗拉强度随之增大;且面外抗拉强度值始终小于基体的抗拉强度。