填充聚合物基复合材料因其力学性能好、质量轻和易成型等优点在航空航天、汽车工业、医疗卫生和体育器材等领域得到了广泛的应用。在复合材料的众多性能中,力学性能一直是人们重点关注的,广大学者们都致力于通过理论设计与实验提升复合材料的力学性能。而在力学性能中,拉伸强度和弹性模量是评价复合材料好坏的关键指标。本论文重点研究填充聚合物基复合材料的拉伸强度和弹性模量,提出了短纤维、颗粒填充聚合物基复合材料拉伸强度和弹性模量的预测公式。具体内容如下:(1)分析了颗粒与基体脱粘的受力,考虑了颗粒聚集对于复合材料拉伸强度的影响,提出了球型颗粒填充聚合物基复合材料拉伸强度的预测公式,此预测公式适用于颗粒与聚合物基体之间粘接强度大的复合材料。(2)综合分析了短纤维脱粘和拉断的受力,考虑了纤维末端的影响并把纤维末端模拟成半球形,同时也考虑了短纤维聚集对于复合材料拉伸强度的影响,提出了单向短纤维填充聚合物基复合材料拉伸强度的预测公式。(3)综合考虑了颗粒和短纤维的聚集对于复合材料拉伸强度的影响,提出了球型颗粒与短纤维混合填充聚合物基复合材料拉伸强度的预测公式。(4)基于Halpin-Tsai模型,运用分层模拟方法,考虑了孔隙对于复合材料弹性模量的影响,提出了颗粒与短纤维混合填充聚合物基复合材料沿任意方向弹性模量的预测公式。结果显示了混合增强效应,通过本论文中的方法可以得出复合材料沿任意方向弹性模量的最优设计。运用本论文的预测公式得出的结果与已有的实验数据吻合得很好,从而证明了本论文理论的正确性和精确性。本论文的研究内容为改善复合材料的拉伸强度和弹性模量提供了理论指导。