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Kevlar纤维凭借其高比强度、高模量、抗冲击等优异的性能,广泛应用于弹道系统、航天航空、防护材料等领域；而以Kevlar为增强纤维形成的纤维增强复合材料(Aramid Fibre Reinforced Polymers, AFRP)也以其轻质高强、抗冲击、抗疲劳等优点,在国防建设、汽车工业、地铁隧道、海洋结构等领域获得广泛的应用,同时,在土木工程基础设施的加强、修复领域也逐渐开始崭露头角。本文进行了一系列关于Kevlar纤维及其FRP性能的研究,为今后进行材料的深入理论研究以及扩大材料的实际应用范围奠定基础。根据Kevlar 29/49纤维丝、束拉伸试验得到的各项力学参数以及对拉伸强度进行威布尔(Weibull)分析得到的分布参数,通过ANSYS中的用户自定义子程序(USERMAT)建立了不同尺度纤维的自定义本构模型。该模型考虑了由于加工过程产生的损伤而造成拉伸强度的随机变化,弥补了传统确定性模型的不足。模拟结果与试验结果吻合程度较好,同时展示了不同尺度纤维在拉伸受力过程中内部损伤的发展过程。利用MTS (Manager Testing Solution)液压伺服高速试验机测试芳纶纤维(Kevlar 29/49)增强复合材料(AFRP-K29/49)在四种应变率(25、50、100和200 s-1)和五种温度(-25、0、25、50和100℃)条件下的力学性能,并通过Weibull分析量化出破坏强度在不同应变率和温度下的离散程度。结果表明,随着应变率的增加,AFRP材料的杨氏模量和拉伸强度均先升高后降低,而韧性则表现为相反的趋势。AFRP-K29的拉伸强度以及两种AFRP材料的杨氏模量受温度的影响较为明显,而AFRP-K49的拉伸强度以及两种AFRP材料的韧性受温度影响则较小。当测试温度超过胶体的玻璃化温度时,AFRP材料的杨氏模量发生明显的下降。将不同试验条件下AFRP试样的破坏形态进行对比,发现破坏形态在不同应变率和温度下没有明显区别,均为较平整的断裂面。分别对双层Kevlar 49纤维布的单搭接剪切接头、Kevlar 49纤维布／钢板的单搭接剪切接头的力学性能进行测试,发现对于25 mm宽度双层Kevlar49纤维布的单搭接剪切接头试样,有效粘结长度为25nm:25 mm宽度Kevlar 49纤维布／钢板单搭接剪切接头试样,有效粘结长度为50 mm。在各自的有效粘结长度范围内,粘结力随着粘结长度的增加而增加,但增加幅度逐渐减小；粘结应力则随着粘结长度的增加逐渐减小。