复合材料都拥有新的力学性能,构成组分主要是基质和基体两大部分,基质也可称为夹杂。本文中主要是指圆柱形颗粒,基体和基体的机械性能直接影响复合材料的性能。大多数颗粒增强复合材料的研究是球形包围体或椭球体包围体。本文的主要研究对象是圆柱形颗粒夹杂物的增强复合材料。研究复合材料细微观力学的主要方法包含自洽法,Mori-Tanaka法,稀疏法等。本文的主要依据是复合材料线性有效模量近似预测方法中的广义自洽法,把夹杂和包围它的一层基体整体看作一个简单构型,建立起一个局部化关系。依托Whitney和Riley的独立构型,将圆柱形短纤维嵌入一个为圆柱体的基体材料中,构成一个同心圆柱模型,再根据Halpin-Cai方程,对圆柱形增强复合材料的弹性模量表达式和复合材料的应力-应变关系进行分析和研究,推导出各个有效弹性模量的公式。本文选取碳化硅/铝实例来探究影响复合材料有效弹性模量的各种因素,将复合材料各组分的具体数值代入公式,求出确切的表达式,用MATLAB软件进行曲线拟合,得到基质和基体对复合材料各项有效弹性模量的影响关系图。再应用串联模型和并联模型理论,得到基体的体积分数对复合材料各有效弹性模量影响的曲线图。最后本文指出应力传递和材料本身长细比对复合材料应力应变关系的影响,并且比较圆柱形颗粒和球形颗粒的有效弹性模量,由实例数据验证得到圆柱形颗粒可以较好改善复合材料拉、压方面的力学性能。