颗粒填充复合材料的力学性能和失效机理，不仅与基体和填充相本身性质相关，而且与界面性能也有密切关系。尤其是界面层的损伤，对材料宏观力学行为和失效机理影响很大。　　 为了研究界面层对颗粒填充复合材料性能的影响，本文选用玻璃微珠填充聚四氟乙烯为材料，进行实验和数值模拟研究，获得材料整体宏观力学特性和细观力学性能。实验分析了在单轴拉伸和复杂应力状态下，复合材料的整体宏观力学特性。讨论了颗粒体积含量、应力状态以及界面连接状态对材料力学性能的影响。结果显示，随着玻璃微珠体积含量的增加，材料的弹性模量、断裂应变以及屈服强度会随着颗粒含量的增加而降低，应力状态对材料韧性影响很大。并且对拉伸试样断口进行扫描电镜观察，可以获得玻璃微珠在基体中的分布状况，以及玻璃微珠与基体的连接状态、同时通过微观观察结果验证了拉伸实验结果。微珠与基体的界面连接非常弱，材料的破坏主要发生在界面。　　 利用ABAQUS有限元软件，结合Gurson-Tvergaard-Needlman的连续损伤材料本构模型(简称GTN模型)模拟单轴和切口试样的拉伸过程，研究试样的韧性断裂过程，分析材料韧性、损伤起始点的宏、微观影响因素，揭示微孔洞在不同应力状态下的演化过程。模拟结果显示，GTN模型能合理模拟试样拉伸过程中的颈缩现象。试样中裂纹开始形成阶段孔洞长大聚合效果显著，而形核作用相对比较弱。等效塑性应变和应力三轴度是影响塑性断裂的主要因素，两者相互制约，共同决定了试样的塑性断裂过程。　　 利用ABAQUS建立了包含颗粒、基体和界面层三相材料的三维单胞模型，研究不同界面层厚度、界面层性能对材料宏观应力应变以及局部应力分布的影响。结果显示，当界面层厚度为0.035倍单胞长度时，模拟和实验的结果吻合较好。界面层越厚弹性模量越小、应力分布越均匀；此外，将界面层设定为粘着单元，使用牵引力－分离位移法则(Traction-Separation Law)成功模拟了界面脱粘损伤过程，并分析了界面脱粘对材料力学性能的影响。结果显示界面脱粘将从极点开始，再从极点一直扩展到赤道附近。已经完成脱粘区域的应力降为零，应力进行了重新分布，最大应力分布在正在发生脱粘的区域。