泡沫夹芯复合材料具有优异的比强度、比刚度,在航空航天、船舶、汽车领域得到广泛的应用。然而由于复合材料面板/芯材力学性能差异、服役过程中承受的冲击与过载、以及材料加工过程中的工艺不稳定性,易造成界面处的应力集中,从而容易出现芯材开裂和面板/芯材界面分层等现象。界面分离和芯材开裂等现象将严重影响材料的承载能力,甚至将引起制品整体结构的失效。为了解决泡沫夹芯复合材料界面问题,扩展泡沫夹芯复合材料结构的应用范围,进一步开展关于缝合泡沫夹芯复合材料结构界面破坏模式和破坏机理的研究以及缝合处理对其他基本力学性能的影响是一项具有一定工程意义和经济价值的工作。本文采用自研发缝合补强设备制备了缝合泡沫夹芯复合材料预成型体,并通过真空辅助成型工艺制备了成品试样。通过试验方法对缝合泡沫夹芯复合材料的多项力学性能进行了研究,具体研究工作如下:首先,本文采用双轴向无碱玻璃纤维布、PVC泡沫以及乙烯基树脂为原材料,使用自研发自动开口补强铺缝设备和芳纶缝合线对试样进行缝合处理,得到缝合预制件,最后经过真空辅助成型工艺制备了缝合泡沫夹芯复合材料试样。并参照相关测试标准切割制得平压、弯曲、双悬臂梁拉伸试验试样。其次,在自行设计夹具的基础上,通过平压、弯曲试验,研究了不同缝合间距、不同试样尺寸、不同缝线直径对试样平压与弯曲力学性能的影响规律。同时详细讨论了各项力学性能测试的试验原理、试验步骤、试验结果,并对试验结果进行了详细分析。在缝合泡沫夹芯复合材料的平压性能测试中,得到了其加载全过程的载荷-位移曲线,可将其大致分为三个阶段:第一阶段为载荷线性段、第二阶段为材料极限载荷阶段、第三阶段为泡沫压实阶段。通过对不同研究变量的分析最终得出了各研究变量对于试样平压强度和平压模量的影响规律。在三点弯曲试验中,对弯曲试验的弯曲刚度公式进行了标准化处理,得到了适用于不同尺寸试样的弯曲刚度公式。通过相应弯曲强度和弯曲刚度公式的计算,得到了不同结构参数试样对应的弯曲强度和弯曲刚度分布,并详细说明了各研究变量对于缝合泡沫夹芯复合材料弯曲强度和弯曲刚度的影响规律。最后,制备了不同缝合间距的缝合泡沫夹芯复合材料的双悬臂梁试样,对不同缝合针距下夹层结构的力学性能、裂纹扩展过程和临界应变能释放率进行了研究,讨论了缝合对于材料断裂位移、峰值载荷、裂纹扩展过程以及临界应变能释放率的影响,并从树脂柱的阻碍作用、初始线性段势能、裂纹尖端附近单位区域内树脂柱断裂情况三个方面分析了缝合对于试验结果的影响。本文基于三种力学性能试验,研究了各材料参数对于材料的平压性能、弯曲性能和界面性能的影响规律和影响机制,给出了最优的缝合参数。研究表明,缝合处理对于材料的平压性能、弯曲强度以及双悬臂梁拉伸试验的断裂位移、峰值载荷、临界应变能释放率都有较大程度的提升。本文的研究成果将为泡沫夹芯复合材料的缝合工艺、裂纹扩展机制及有限元仿真提供试验数据和理论指导。