微米级短纤维增强树脂基复合材料因其增强体的特殊性能,只需要很少的增强材料(如质量分数3%~5%)即可达到高分子材料的改性,使复合材料强度、模量、韧性、刚性等得到明显提高,因此目前得到了广泛的研究与应用。本文从细观力学的角度,对微米级短纤维增强树脂基复合材料的有效弹性性能预测进行了较为系统的研究。首先介绍了细观力学有效弹性性能预测的基本理论及常用的一些预测方法和模型,在此基础上介绍了Mori-Tanaka等效夹杂理论,研究了经典Mori-Tanaka等效夹杂方法和考虑界面问题的等效夹杂方法。提出了一种计算复合材料有效力学性能的新方法Mori-Tanaka有限元法,该方法将Mori-Tanaka方法和有限元法有机结合,以此来解决经典Mori-Tanaka方法要求夹杂必须是椭球形的问题,利用该方法可以将夹杂推广至任意形状。并研究了Mori-Tanaka有限元法计算复合材料有效弹性模量的计算过程和有限元模型。运用Mori-Tanaka有限元法和二维有限元模型依次较为系统的研究了以下内容:(1)在假设复合材料界面结合状态良好,不考虑复合材料塑性变形和残余热应力的情况下,研究了微米级短纤维的长径比、体分比、单向排列和杂乱排列方式对复合材料应力-应变及有效弹性性能的影响规律;(2)建立界面层模型,以界面层弹性模量为变量,研究了界面层的弹性性能对整体复合材料力学性能的影响规律。本文的研究结果对于优化微米级短纤维增强树脂基复合材料结构、定向优化复合材料力学性能具有一定的理论指导意义。