淀粉被认为是可生物降解且可再生的重要自然资源，全世界每年产量达好几亿吨，且供应稳定、价格低廉，普遍应用于食品、医药、塑料、化工包装材料等制造工业。聚乳酸(Poly Lactic Acid，PLA)的强度高、疏水性能好，将其与淀粉共混，可以在保证共混体系具有生物相容性的同时，还能够改善淀粉基塑料的力学性能，提高材料的耐水性。但是，目前PLA合成和加工的成本较高，使其价格居高不下，因而将PLA与淀粉共混将是在满足其使用性能的前提下降低原料成本的有效方法。淀粉-PLA复合材料具有较好的力学性能和生物降解性能，价格也与石油基塑料最为接近，是极具应用前景的全生物降解塑性材料。　　本研究旨在建立淀粉-PLA复合材料的细观结构模型，并利用有限元法研究得出淀粉的形状、粒径、塑化淀粉强度及淀粉-PLA界面的性质对淀粉-PLA复合材料力学性能的影响，为该类复合材料的制备提供理论依据。主要研究内容及结论为：　　(1)针对淀粉与PLA的共混状态，建立了单颗粒1/8胞体模型、多颗粒二倍体模型、多颗粒三倍体模型的几何物理模型，并根据共混受力状态建立对应的力学本构模型。在此基础上，对各类模型的拉伸强度进行数值模拟，并与实验值进行对比，结果表明三倍体模型的拉伸强度值与实验值最为接近。　　(2)模拟研究了不同淀粉质量分数对淀粉-PLA混合材料拉伸强度的影响。针对淀粉质量分数wt％不大于50%时淀粉与PLA的混合状态，建立了三维单颗粒1/8胞体模型，采用单轴加载预定位移载荷，模拟研究了wt%为10%、20%、30%、40%、50%时淀粉-PLA复合材料在加载过程中的应力应变行为和拉伸强度，并将拉伸强度的模拟结果与实验结果进行对比。结果表明，各质量分数对应模型的模拟值与实验值在趋势上一致，在误差允许的范围内，模拟值与实验值较接近，说明了数值模拟结果的合理性和有效性。　　(3)模拟研究了不同淀粉质量分数所对应的淀粉-PLA复合材料的弹性模量。结果表明，当淀粉质量分数为10%、20%、30%、40%、50%时，其弹性模量分别为303MPa、257MPa、226MPa、180MPa、169MPa。由此可见，淀粉-PLA复合材料的弹性模量随淀粉质量分数的增大而减小。　　(4)模拟研究了颗粒形状(球形、椭球形、正六面体形)对淀粉-PLA复合材料的弹性模量与拉伸强度的影响。结果表明，颗粒形状对淀粉-PLA复合材料的弹性模量与拉伸强度的影响较小，但对淀粉-PLA界面的平均应力有一定影响。当淀粉颗粒为球形时，淀粉-PLA界面的平均应力最小，而淀粉颗粒为椭球体时对应的界面平均应力最大。　　(5)模拟研究了淀粉粒径对淀粉-PLA复合材料力学性能的影响。结果表明，在粒径1.0～3.0μm范围内，随着淀粉颗粒粒径的增大，淀粉-PLA复合材料的拉伸强度与弹性模量都显著减小；加载相同载荷时，随着粒径的增加，淀粉-PLA的界面平均应力也明显增加。　　(6)模拟研究了淀粉屈服强度对淀粉-PLA复合材料力学性能的影响。结果表明，提高塑化淀粉的强度，能显著提高复合材料的拉伸强度。这主要与两种材料的相对力学性能有关，二者的力学性能相差越小，两种材料的界面相容性越好，复合材料的力学性能越好。随着加载载荷的增加，淀粉与PLA平均界面应呈线性增加，但当淀粉屈服强度超过30MPa时，对界面平均应力无影响。　　(7)研究了界面性质对淀粉-PLA复合材料力学性能的影响。结果表明，有界面厚度的模型的拉伸强度比无界面厚度的模型更接近于实验值。提高其界面屈服强度，能改善复合材料的力学性能。界面的弹性模量对复合材料的拉伸强度和弹性模量几乎没有影响。