纤维金属层板（Fiber Metal Laminates－FMLs）是由金属（铝合金、钛合金）薄层和增强纤维层交替铺叠，在一定的固化工艺下形成的一种层间混杂复合材料结构。FMLs具有良好的力学性能，目前已大量应用在空客A380和波音747的机翼和机身等结构上，这就要求人们对其力学性能特别是强度和疲劳性能有着清晰的了解。本文采用实验与有限元分析相结合的手段从FMLs的制备工艺、界面粘接强度、基本模量和疲劳性能等方面对FMLs进行研究分析。本文首先通过层压固化工艺制备了FMLs并进行了无损检测。综合考虑了金属材料和纤维材料的力学性能后，明确了FMLs的各组分材料。并结合层板界面粘接理论对各组分材料进行表面处理，提高层板界面的粘接效果。通过对层压固化过程中温度和压力的控制完成了两种FMLs（不含胶膜和含有胶膜）固化成型，然后采用保温的方式对FMLs进行后处理，使层间的残余应力得到缓解和释放，最后利用超声C-扫对制备的层板进行无损检测，发现层合板层间的粘接效果良好。通过剪切试验和T-剥离试验对两种FMLs的界面粘接强度进行了测试分析，发现含有胶膜的FMLs界面粘接强度更高但出现损伤后其稳定性很差；通过单向拉伸试验测得两种FMLs的弹性模量和拉伸强度等基本的力学性能，发现含有胶膜的层板弹性模量略低但拉伸强度相同，两种层板的σ-ε存在明显差异；通过疲劳试验绘制出两种FMLs的在应力比为-1和0.1时的疲劳寿命S-N曲线，分析发现胶膜的存在反而降低了层板的疲劳性能。最后通过有限元软件Abaqus对两种FMLs在单向静载下的拉伸进行了模拟，有效地判断出试件的破坏位置并通过计算得到与实验值相近的层板整体模量、拉伸强度以及σ-ε关系。将有限元模拟结果导入到疲劳软件MSC.Fatigue中，对两种FMLs在不同等级的疲劳载荷作用下的疲劳寿命进行预测，模拟值与实验结果吻合较好。