本文分析研究了含断裂纤维的金属基复合材料中断裂纤维对复合材料应力场的影响。作为研究金属基复合材料在热/机械载荷循环作用下的疲劳特性的前期工作，文中分析了在热/机械载荷循环作用下复合材料的应力场。文中分别讨论了复合材料的基体不承受拉应力与承受拉应力两种情况，通过理论分析的方法主要研究了两种情况：在热/机械载荷循环作用下，三维单层复合材料含有单根断裂纤维的应力场的分析；二维单层复合材料板含有多根断裂纤维的应力场的分析。通过剪切滞后模型建立了复合材料应力场的控制微分方程。在三维复合材料模型中，取复合材料的微结构体单元为正六棱柱体单元，由于正六棱柱体的对称性并且忽略了断裂纤维对周围纤维的影响，使得三维复合材料的问题可简化为一维控制微分方程来求解。假设断裂纤维附近的基体剪切屈服，基体的本构关系为理想弹塑性。通过以上假设消除了断裂纤维附近基体的正应力与剪应力的耦合，这样模型的求解就变为可行的。由于假设纤维的断裂仅对紧邻的基体层有影响而对其余的纤维与基体都无影响，因而在三维模型中着重分析了在热/机械载荷循环作用下断裂纤维以及其紧邻的基体层的应力分布。温度与机械载荷同相或反相的变化方式对基体的应力以及残余应力的影响都很大，这主要是因为金属基体的屈服应力随温度的升高快速降低。当机械载荷与温度等幅度变化时，断裂纤维附近的基体层在初始时存在一个稳定的塑性循环区，在每一循环周期中基体的塑性剪应变变化幅值为常数。塑性剪应变变化幅值对于研究金属基复合材料的疲劳失效是重要的参数。对应不同的塑性剪应变变化幅值，当热/机械载荷达到相应次数时，屈服段基体将与纤维脱落，进而产生新的屈服段，如此推导下去断裂纤维将逐渐与基体层脱落最终将会从复合材料中拔除。在研究多纤维断裂的复合材料板的应力场问题时，考虑了基体承受拉应力以及纤维断裂对整个复合材料板的应力场的影响，在纤维与基体之间存在剪切层。通过纤维断裂的影响函数引入纤维断裂对复合材料板的应力场影响。文中讨论了纤维断裂后可能产生的三种情况：基体屈服、剪切层屈服以及基体与剪切层同时屈服。文中通过影响函数加权叠加的方法将三种多纤维断裂的问题转化为多个单纤维断裂与单基体断裂的问题。通过对Al基Be纤维增强的复合材料的计算得出纤维断裂对纤维与基体应力横向影响范围大约在其附近的十根纤维之内，因而纤维断裂对复合材料的抗拉强度的影响并不大，但对剪切层的应力影响较大