连续玻纤增强聚丙烯基复合材料(Continuous glass fiber reinforced polypropylene composites,CGFRPP)具有高韧性、高损伤容限、耐腐蚀、成本低且可回收再利用等优点,于近几年得到了快速的发展。尽管CGFRPP发展迅速,但其耐疲劳性能、粘弹性行为仍缺少系统的理论研究。复合材料的粘弹性行为是其老化的内因,当使用环境温度升高、外力载荷增大或存在周期性循环力的作用时,材料内耗会导致其结构件的粘弹性变形严重。本文基于聚丙烯(PP)和CGFRPP单层板的长期/短期蠕变实验数据,构建了反映CGFRPP单层板蠕变规律的理论模型和微观有限元模型,预测了不同环境条件下CGFRPP单层板的蠕变行为。同时,分析了CGFRPP复合材料的蠕变机制和影响因素,为CGFRPP复合材料的研究和应用累积实验数据,提供可靠的参考依据。首先,研究了基体材料PP的蠕变行为。蠕变实验结果发现:温度升高或应力水平增大都会促使PP蠕变行为显著增加;蠕变过程中,PP的结晶度随蠕变应变增加而显著增大;自由体积半径在蠕变断裂时达到最大值,此时PP分子链的活动能力最大。同时,本文运用四元件Burgers粘弹性模型拟合蠕变实验结果,可以发现:模型参数具有明显的应力依赖性。在此基础上,本文建立了应力依赖性的Burgers理论模型,并将该理论模型编写成UMAT子程序代码,预测了PP试样在不同应力水平下的蠕变行为。然后,研究了温度、应力水平、纤维角度等因素对CGFRPP单层板蠕变行为的影响规律。蠕变实验结果表明:低应力水平下,CGFRPP单层板沿纤维方向的蠕变应变主要由树脂基体控制;随着偏轴拉伸角度增大,纤维和树脂界面的剪应力显著增大,基体承受更大的拉应力,蠕变现象加剧;偏轴拉伸过程中存在拉-剪耦合效应,在45°时最为明显。同时,本文运用四元件Burgers粘弹性模型拟合蠕变实验结果,可以发现:模型参数具有明显的应力依赖性和角度依赖性。在此基础上,本文建立了模型参数的应力依赖性数学表达式和角度依赖性数学表达式,预测了任意应力水平或偏轴角度的拉伸蠕变行为。该模型预测值与实验结果对比,二者符合较好,验证了该理论模型的适用性。最后,运用有限元方法预测CGFRPP单层板蠕变行为。建立有限元单胞模型,假设纤维为线弹性体,PP基体为粘弹性体,粘弹性本构关系由上述UMAT子程序代入。运用该模型分别预测了CGFRPP单层板的有效弹性常数、沿纤维方向上的10h拉伸蠕变行为及垂直于纤维方向上的15min偏轴拉伸蠕变行为。与实验结果对比,表明:CGFRPP单胞模型能准确预测有效弹性常数;沿纤维方向上的蠕变预测值与实验值具有较好的一致性;垂直于纤维方向上的偏轴拉伸蠕变预测值小于实验值,误差受纤维与基体界面的影响更为显著。综合以上结果,说明该有限元模型的蠕变预测值对CGFRPP复合材料在实际中的应用具有较好的指导意义。