2.5维机织复合材料是近年来发展的一类新型机织复合材料，除具备三维机织结构的优势外，还兼顾工艺简单、能最大限度满足织物尺寸及形状等优点，已被应用于航空、航天等领域，但其复杂的细观结构及非均匀性使得其力学行为及疲劳特性的研究非常有限。另外，由于应用环境的温度逐渐提高且树脂基复合材料本身对温度较敏感，导致该材料在温度环境下的力学性能、损伤扩展过程及失效模式更加复杂，限制了此材料在温度环境下的应用。本文针对2.5维树脂基机织复合材料，系统研究了该材料在温度环境下的力学行为及疲劳寿命预测模型。　　本文主要的研究工作和研究结论如下：　　（1）开展了2.5维机织复合材料细观单胞几何模型的研究。本文假设内部纬纱截面轮廓为二次曲线、经纱截面轮廓为矩形，推导了相应的几何参数计算公式，建立了仅考虑内部结构的2.5维机织复合材料内胞体几何模型；考虑到表层结构与内部结构的差异，在内胞体模型的基础上，建立了考虑表层结构影响的全胞体几何模型。采用所建立的几何模型预测得到的2.5维机织复合材料几何参数及纤维体积含量的结果与试验测试结果吻合，验证了模型的合理性。　　（2）以材料组分理论为基础，提出并建立了考虑温度及纤维束纤维体积含量影响的机织复合材料单胞刚度模型。基于虚功原理，推导了复合材料组分的应力-应变分析虚功方程及有限元迭代方程；引入周期性边界条件，并基于所建立的几何模型，建立了单胞刚度预测模型，对温度环境下单胞经、纬向模量进行了预测。通过与试验结果对比验证了模型的有效性。　　（3）以材料组分理论及单胞刚度模型为基础，建立了考虑温度和纤维束纤维体积含量影响的树脂基机织复合材料强度预测模型。将考虑温度及纤维束纤维体积含量影响的Hashin失效准则及Mises失效准则引入到材料组分受静载的情况；基于损伤力学，推导了静载过程中含有损伤变量的组分刚度矩阵，并给出了相应组分的退化方案。基于该模型，预测了2.5维树脂基机织复合材料在不同温度下的强度及静载损伤扩展过程。　　（4）以材料组分理论及单胞刚度模型为基础，建立了考虑温度、纤维束纤维体积含量及循环数影响的树脂基机织复合材料低周疲劳寿命预测模型。将考虑温度、纤维束纤维体积含量及循环数影响影响的Hashin失效准则及Mises失效准则引入到材料组分受疲劳载荷的情况；基于损伤力学，推导了考虑温度、纤维束纤维体积含量及循环数影响影响的纤维束剩余刚度及剩余强度模型；依据逐渐损伤分析理论及损伤力学，推导了疲劳加载过程中含有损伤变量的组分刚度矩阵，并采用所给出的材料组分退化方案，建立了树脂基机织复合材料疲劳寿命预测模型。基于该模型，预测了2.5维树脂基机织复合材料在不同温度下的疲劳寿命及疲劳损伤扩展过程。　　（5）开展了温度环境下2.5维树脂基机织复合材料的试验研究。分别进行了温度环境下经向和纬向静拉伸、拉-拉疲劳、剩余刚度、剩余强度及工程热膨胀系数试验研究，得到了此材料在相应温度环境下的刚度性能、强度性能、疲劳性能及热膨胀性能；通过断口分析，深入研究了此材料在不同温度静载及疲劳载荷作用下的失效模式；基于经向疲劳过程中的迟滞回线，研究了经向疲劳寿命突然升高的现象。　　（6）开展了温度环境下2.5维树脂基机织复合材料组分试验研究。组分理论认为，树脂基机织复合材料是由纯树脂及含有树脂的纤维束组成；本文分别设计加工了纯树脂浇注体试验件及含不同纤维体积含量的单向板试验件，并20℃～200℃下开展了纯树脂浇注体静拉伸、工程热膨胀系数试验和单向板静拉伸、拉-拉疲劳及工程热膨胀系数试验；依据纤维束与单向板力学性能等价关系，分别得到了在相应温度环境下纯树脂模量、拉伸强度及工程热膨胀系数和纤维束纵向、横向及面内剪切静载力学性能、疲劳性能及工程热膨胀系数性能，并建立了相应的力学模型。　　（7）开展了2.5维树脂基机织复合材料含孔件试验及理论研究。对含孔件分别进行了20℃及180℃下经向静拉伸及拉-拉疲劳试验研究；考虑计算精度及效率，建立了含孔件宏-细观有限元模型，并基于该有限元模型及所建立的树脂基机织复合材料强度预测模型，预测了温度环境下含孔件经向强度及静载损伤扩展过程；基于该有限元模型及所建立的树脂基机织复合材料疲劳寿命预测模型，预测了温度环境下含孔件经向疲劳寿命及疲劳损伤扩展过程。通过与试验结果对比，验证了本文建立的宏-细观有限元模型、强度预测模型及疲劳寿命预测模型的有效性。　　试验及仿真分析均表明：2.5维树脂基机织复合材料含孔件孔边存在应力集中现象，并且在孔边区域存在明显的纤维束整束拔出损伤。在孔边区域内，损伤扩展路径受到孔边应力集中及承载纤维束共同影响；在远场区域，损伤垂直载荷方向扩展。