汽车轻量化技术是低碳时代汽车技术的发展方向,而实现轻量化的主要方法是轻质材料和新型结构的应用。碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)由于其轻质高强的特性在汽车工业已得到广泛的应用,然而成本较高,脆断性强等问题制约了其进一步的发展。考虑到玄武岩纤维(Basalt Fiber Reinforced Plastic,BFRP)相比于碳纤维具有更高的耐热性、更加优异的延伸性和更低的成本,因此将玄武岩纤维与碳纤维混杂而成的复合材料不仅可以结合两种纤维的性能优势,而且可以降低材料的成本,在工业上的应用前景更广。然而,目前关于研究CFRP/BFRP混杂复合材料力学性能的工作很少。为了研究和提升混杂复合材料的性能,适应使用需求,本文采用实验、理论和仿真相结合的方法,针对铺层顺序和混杂比例两个角度,系统地分析了CFRP/BFRP混杂复合材料层合板的力学性能和失效机理,主要研究内容总结如下:通过实验研究拉伸工况下铺层次序和混杂比例对CFRP/BFRP混杂复合材料力学性能的影响规律,并建立理论模型对实验结果进行了验证。同时发现铺层顺序对拉伸强度有明显的影响,但是对于拉伸模量的影响较小。以CFRP/BFRP混杂复合材料层合板为研究对象,通过三点弯曲试验测试,研究混杂比例和铺层次序对弯曲力学性能的影响。采用数字摄影和扫描电镜技术分别记录和分析层合板渐进损伤过程和最终失效形态,并与有限元和改进理论模型的预测结果进行验证。结果表明,实验、仿真和理论结果较为一致,玄武岩纤维不仅可以阻碍裂纹在层合板厚度方向上的扩展,而且能够改善碳纤维层合板的脆性失效模式。通过低速冲击和三点弯曲试验测试,采用EPM(Energy Profiling Method)分析方法和3D扫描技术,研究CFRP/BFRP混杂复合材料层合板抗冲击和剩余弯曲性能的影响。结果表明,BC3S相比于C3B6C3和B3C6B3的穿透阈值和抗冲击凹痕深度更高,表现出最为优异的冲击性能。将韧性更好的玄武岩纤维层放置在层合板的外侧可以有效地改善复合材料因受到冲击而造成的弯曲性能下降。