近年来,薄层混杂复合材料被广泛应用于生产高性能延展性复合材料。这种复合材料层合板在破坏前能够形成一个平台,即伪延展性应变,从而避免材料产生灾难性破坏。为了获得这种性能,最受欢迎的材料是由薄层碳纤维预浸料和标准e-玻璃预浸料或s-玻璃预浸料形成的层合板,过程中需要采用引发层来改善薄层板的伪延展性。这些引发层可以是连续单向薄层碳纤维,或部分不连续的单向薄层碳纤维,或不同取向的薄层碳纤维。有报道称,将其中两种引发层组合使用在特定的层合玻璃纤维复合材料中,也能产生伪延展性,但其力学性能相对较低,这为伪延展性结构复合材料的铺层设计提供了更多的可能。因此需要对这种材料的结构设计进行更多的探索,在改善其力学性能的同时兼顾伪延展性,从而避免材料的灾难性破坏。声发射（AE）技术已广泛应用于碳/玻璃混杂复合材料在不同加载条件下的力学行为。然而,纤维断裂对应的声发射信号仅局限于单种纤维,这阻碍了混杂纤维复合材料失效行为的分析。目前,对混杂纤维断裂对应的声发射信号的相关研究鲜有报道,但其为区分混杂纤维复合材料层合板中单种纤维的声发射信号提供了依据,有助于研究混杂纤维复合材料层合板的应力和应变。关于薄层混杂复合材料层合板伪延展性的研究,研究者们已经建立了许多分析模型。然而,这些模型仅限于两种混杂材料,包括连续的薄层碳纤维材料,以及部分不连续的单向薄层碳纤维材料。因此,使用这些模型来预测由连续、部分不连续薄层碳纤维与玻璃纤维混合而成的复合材料的伪延展性较为复杂。数值模型是一种通用工具,可以预测混杂复合材料的应力应变响应,然而只能针对两种纤维组合的混杂复合材料薄层板进行伪延展性的预测和分析,且数值模型为二维结构。本文设计了几种新型结构薄层复合材料并进行了拉伸试验,在改善力学性能的同时实现了伪延展性。这些新型结构包括两种引发层的组合,包括连续碳纤维（CC）和含有玻璃纤维的部分不连续薄层碳纤维（DC）,以及连续单向碳纤维和包含玻璃纤维的±45°薄层碳纤维的组合。第一批试样为引发层的不同铺层结构,并利用声发射技术对试样进行了进一步分析,结果发现,伪延展性是通过部分不连续的碳纤维层和连续的单向纤维层来实现的。根据这一发现设计了第二批试样,并对这种铺层方式的样品进行了测试,铺层方式、玻璃纤维层数与之前相同,但连续和不连续碳纤维层的比例不同,第二批试样的测试采用了三维数字图像相关技术（DIC）,并使用Abaqus软件有限元分析进行了数值预测和分析。在拉伸实验之前,我们对纯碳纤维材料、纯玻璃纤维材料和一种伪延展性层合板进行了单独的拉伸测试,并采集声发射信号。这种测试是为了开发一种声发射后处理程序,用于分离混杂复合材料中单种纤维的信号或事件,揭示不同混杂结构材料在拉伸载荷下的损伤机理。从第一批试样的拉伸试验来看,与厚度相近的DC结构和CC结构组成的夹芯结构（H412）相比,DC结构和CC结构组成的夹芯结构（H212）具有良好的伪延展性和力学性能,模量提高了13%,屈服强度提高了2%。第二批拉伸试验结果表明,随着DC结构层数的增加,伪延展性能增加,随着CC结构层数的增加,屈服强度和应变均随之增加。本文提出了一种声发射后处理方法,包括新的声发射参数和特征选择过程中的Cronbach’s alpha测试。特征选择过程获得所需的参数包括不同种类纤维的断裂、分层、抽拔以及基体开裂对应的声发射信号。随后利用聚类后的声发射信号解释混杂纤维的断裂行为,讨论了材料的伪延展性。在第一批试样中采用声发射法讨论了材料失效的损伤机理,并针对混杂纤维的断裂机理推导了Sentry函数,对其余损伤机理进行了讨论。分析Sentry函数表明,所有试样中观察到的双线性响应都是由纤维损伤开始引起的。本文利用Abaqus建立了三种混杂结构复合材料的伪延展性有限元模型。这些材料包括CC结构和DC结构。该模型针对纤维中的起始损伤采用Hashin准则,针对粘聚力表面的起始分层及扩展采用混合Benzeggagh-Kenane准则,并通过第二批拉伸试验结果验证了模型预测的应力-应变结果。3D-DIC结果表明,分层在伪延展性层传播,通过计算材料的泊松比发现,伪延展性在0.27以下产生,并且泊松比随着伪延展性的增加而减小。