由于环境问题的日益严重和人们环保意识的逐渐增强,复合材料正在向着绿色化方向发展。天然纤维是一种绿色材料,不仅来源广泛、价格低廉、比强度和比模量高,而且具有可降解性和环境友好性等优点,所以用天然纤维作为复合材料的增强相是复合材料未来发展的方向之一。但是它们在潮湿的空气或者浸泡在水中时会吸收水分,天然纤维吸湿后,力学性能会下降。天然纤维具有很强的蠕变特性,目前对于天然纤维增强复合材料的蠕变研究还比较少,且有限的报道多集中于试验研究和宏观尺度的理论分析,对于天然纤维复合材料蠕变的细观机理研究的还不够透彻,本文正是基于这一现状展开相应的研究工作。首先,对比分析多种蠕变模型的优缺点,选取了三参数固体模型来模拟树脂基体和亚麻纤维的粘弹性行为;建立了使用上述两种组分材料蠕变参数的六元件串联和并联模型,用以预测亚麻纤维增强单向复合材料的粘弹性。其次,制备了纯树脂、亚麻纤维和亚麻纤维增强单向复合材料试件。进行了纯树脂和亚麻纤维增强单向复合材料试件的吸湿实验,得到了这两种材料在不同吸湿时间下的湿度分布和吸湿增重曲线,结果表明两种材料的吸湿过程服从Fick定律。进行了纯树脂、亚麻纤维及亚麻纤维增强单向复合材料在干态及不同湿浓度分布下的蠕变试验,测得了它们在干态和不同湿浓度分布下的蠕变曲线,验证了六元件模型的正确性。最后,推导了纯树脂在不同湿度分布条件下的等效弯曲模量公式;提出了一种指数形式的蠕变模型参数与湿浓度的关系方程,推导了纯树脂的湿浓度相关的蠕变模型,并通过局部均匀化方法,将该模型转化为便于工程应用的吸湿量相关的蠕变模型,该模型能够准确预测不同湿度分布下纯树脂的蠕变行为。