随着高新科学技术的快速发展,拓展材料服役条件的需求愈发强烈,对材料服役性能的要求也越来越高。聚合物材料与不锈钢材料在航空航天、自动化、建筑工程等领域发挥着重要的作用,在高温环境下的应用也越来越广泛,这就对关乎应用安全可靠性的关键指标—聚合物材料温度相关性拉伸强度、不锈钢屈服强度的获取及提升提出了迫切需求。研究不同温度下控制聚合物材料拉伸强度及不锈钢屈服强度的关键要素及其随温度的演化,建立包含宏细观结构特征与深刻物理背景的温度相关性强度理论表征模型,对材料性能评估、优化设计及研制出满足服役温域需求的材料具有重要的意义。本文针对聚合物材料及不锈钢材料主要开展了以下的研究工作:（1）基于力热能量密度等效原理,根据应变能与热能之间的等效关系,针对聚合物建立了无拟合参数的温度相关性拉伸强度理论表征模型,揭示了温度相关性拉伸强度与温度相关性杨氏模量、比热容和熔融温度（晶态聚合物）/黏流温度（非晶态聚合物）之间的定量关系,实现了对聚合物不同温度下拉伸强度的方便预测。进一步,基于该模型并考虑增强颗粒对聚合物的强化机理及其随温度的演化,针对颗粒增强聚合物复合材料建立了可计及颗粒尺寸/含量,特别是界面结合强度与基体强度及它们随温度演化影响的温度相关性拉伸强度理论表征模型,得到了实验的很好验证。与Pukanszky经验模型相比,该模型预测更准确,应用更方便。此外,利用模型分析了不同温度下拉伸强度的主要影响因素,为温度相关性拉伸强度的提升提供了有益建议。（2）基于建立的聚合物温度相关性拉伸强度模型,结合复合材料统计断裂理论,建立了单向长纤维增强聚合物复合材料的温度相关性拉伸强度理论模型,与其他模型相比,该模型预测更准确,且所需参数更易获取。然后,考虑纤维取向分布,纤维长度分布、组分特性、残余热应力及其随温度演化对随机短纤维增强聚合物复合材料拉伸强度的影响,建立了温度相关性拉伸强度理论模型。进一步,将界面脱粘判据拓展应用于宽温域,实现了对不同温度下纤维脱粘长度的理论预测,并通过引入包含了随温度演化的界面脱粘效应的最大纤维轴向应力,修订了经典的混合物定律,进而建立了可计及界面结合性能及其随温度演化等影响的温度相关性拉伸强度理论模型;通过结合桥联理论,引入基体温度相关性的硬化模量,建立了可考虑聚合物基体塑性及其随温度演化等影响的温度相关性拉伸强度理论模型。与其他模型相比,所建模型在预测精度与应用范围方面具有优势。同时,应用所建理论模型,分析了纤维增强聚合物复合材料温度相关性拉伸强度的关键控制要素及其随温度的演化,为材料性能评估、优化设计提供了理论指导与建议。（3）通过建立弹性形变能与热能、相变能之间的等效关系,建立了不锈钢的温度相关性屈服强度理论表征模型,该模型考虑了不锈钢屈服前的非线性应力应变关系及升温过程中相变对屈服强度的影响。并利用来自欧洲、日本及国内牌号的奥氏体与铁素体不锈钢的温度相关性屈服强度实验结果验证了所建的理论表征模型。该理论工作可通过温度相关性杨氏模量及任意易获取的参考温度下的屈服强度来方便地预测不锈钢不同温度尤其是高温下的屈服强度,为应用在建筑防火等关键领域不锈钢的抗火性能评估提供了理论支撑。