介观尺度是指介于宏观尺度与微观尺度的范围。介观尺度微小型钛合金零件在航空航天、微电子、生物等领域都有广泛的应用。本文研究主要集中在两个方面介观尺度下的材料力学性能测试和切削加工特性研究。由于TC4钛合金在加工过程中,材料往往处于大应变率条件下,因此需要有针对性地对TC4钛合金进行材料测试及切削实验。主要研究内容和创新工作如下:（1）采用分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bars,SHPB）实验方法进行TC4钛合金动态响应行为测试,包含高应变率下(5.0×10² s^-1～9.0×10³ s^-1)的压缩实验以及超高应变率下(1.0×10⁴s^-1～3.0×10⁵ s^-1)的剪切实验,对比两种不同应变率范围下TC4钛合金的应力-应变曲线,结合对实验用试样的微观形貌观测,分析TC4钛合金材料在实验过程中的应变率硬化效应及热软化效应的竞争机制,剪切带宽度为介观尺度时存在的尺寸效应以及剪切失效断裂的模式。基于SHPB剪切实验结果,建立适用于超高应变率的介观尺度J-C本构模型。（2）基于所拟合的适用于超高应变率的介观尺度J-C本构模型,建立SHPB剪切实验有限元仿真模型,利用ABAQUS/Explicit模块进行仿真,通过将实验结果与有限元仿真计算的结果进行包含应力波脉冲信号、应变率、剪切失效模式、应力-应变关系等多方面的对比论证分析,验证该J-C本构在超高应变率下的正确性和合理性。结合材料失效形貌微观观测及有限元仿真的方法,分析SHPB剪切实验过程中TC4钛合金绝热剪切带内的温度分布情况,探究TC4钛合金材料内部绝热剪切带形成的原因及结果。（3）为了验证所建立的适用于超高应变率的J-C本构模型在介观尺度切削加工仿真的准确性,根据所拟合的J-C本构模型建立准直角切削二维以及三维的有限元仿真模型,利用ABAQUS/Explicit模块进行仿真,并采用硬质合金刀具对TC4钛合金进行准直角切削实验,推论了单位切削力在不同尺度下具有尺度效应。并通过对比切削力验证有限元仿真模型。基于所观测的切屑微观形态以及金相分布,结合准直角切削仿真温度场的分析了绝热剪切带导致的塑性失稳是锯齿状切屑的产生原因。