先进复合材料以其高模量、耐腐蚀、可设计性好以及成本低等优点,已广泛地应用于军用和民用工程结构中。但是复合材料具有非均匀性、各向异性、呈层性以及对环境的敏感性等特征,其变形和破坏机理及其复杂,因此先进复合材料／结构领域的研究已成为当代学术界和工程界研究的热点。本文工作是以低温推进剂的复合材料贮箱为研究对象,首先基于细观力学模型,分别建立了用于复合材料贮箱的两种复合材料E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy低温下热、力学本构关系,其次以无孔／有孔典型铺层层合板结构为例,采用有限元法分析了在低温环境下面内／出平面应力分布特征,论文工作将对低温推进剂的复合材料贮箱研制和安全度评估具有一定的参考价值。该研究是工业装备结构分析国家重点实验室自主研究课题“具有格栅加筋铝蜂窝夹芯复合材料结构界面破坏和增韧机理”(S13205,2013年-2014年)的研究内容之一,本文的主要研究内容如下：1.纤维增强树脂基复合材料在低温环境下的热、力学本构关系基于低温条件下树脂材料性能的实验结果,采用数值拟合方法得到树脂材料低温性能表达式,其次,根据细观力学模型和Halpin-Tsai方程,分别得到两种复合材料E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy单层板在低温环境下的热-力本构关系表达式。2.低温下复合材料层合板自由边界附近的层间应力分析首先通过典型数例分析,验证了层合板的层间应力有限元分析模型的可靠性,然后基于在低温条件下[00/450/-450/900]s铺层的层合板自由边界应力状态的有限元分析结果,分别讨论了温度、纤维体分比和Halpin-Tsai模型参数对自由边界处层间应力分布的影响,通过算例发现,温度越低,层合板自由边界处的层间应力值越大。3.低温下含开孔的层合板孔边层间应力分析首先以含有开孔的典型铺层层合板为例,验证了其层间应力有限元分析模型的可靠性,在此基础上,对在低温条件下具有开孔的[00/900]s铺层层合板进行有限元分析,通过数值结果分析,得到两种复合材料(E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy)孔边应力场的分布规律,并讨论了温度和体分比对孔边层间应力大小和分布的影响。