如何准确预测和调控纤维增强金属基复合材料界面的剥离断裂行为,明晰其剥离断裂失效机制是纤维增强金属基复合材料的关键科学问题。针对科学问题,研究构建了纤维增强金属基复合材料复合界面剥离裂纹扩展断裂失效过程的模拟仿真技术,模拟研究了纤维桥接对其复合界面剥离裂纹扩展断裂失效过程的影响,诠释了其界面纤维桥接的强化机理,研究构建了桥接纤维特性—界面断裂韧性—界面剥离裂纹扩展断裂失效临界载荷的协同关联理论;并依据协同关联曲线,提出了预防纤维桥接强化复合界面裂纹快速失稳扩展失效设计准则;最后,基于Overmolding成型特点和聚合物熔体剪切变稀本构关系,构建全三维非等温的Overmolding注射充填流动成型过程的理论模型和模拟仿真技术,构建了成型过程参数—纤维分布、取向—复合界面温度场演化的关联关系,明晰了其关键调控参数。金属基聚合物复合材料诱发复合界面剥离裂纹快速失稳扩展断裂失效的临界载荷受控于桥接纤维密度、纤维角度、初始预裂纹面积、损伤启裂应力和临界应变能释放率,与有效桥接纤维密度、损伤启裂应力和临界应变能释放率呈正关联关系,而与初始预裂纹面积和纤维角度呈负关联关系。可以通过提高有效桥接纤维密度、损伤启裂应力和临界应变能释放率,或减小初始预裂纹面积和纤维角度来增大复合界面剥离裂纹快速失稳扩展断裂失效的临界载荷。研究构建了在等值临界载荷Pcr控制条件下的桥接纤维特性—界面断裂韧性—界面剥离裂纹扩展断裂失效临界载荷的协同耦合关联曲线,并提出了基于复合界面的有效桥接纤维密度、损伤启裂应力、临界应变能释放率和初始预裂纹形貌协同组合工况点构建预防纤维桥接强化界面诱发剥离裂纹扩展断裂失效的设计准则的创新思路;通过成型过程参数和桥接纤维特性参数的优化,可使复合界面的有效强化桥接纤维密度高达61.5根/mm~2,可获得纤维桥接复合界面的最佳强化效果。