本文采用数值模拟的方法研究了铝基复合材料的动态力学性能及导热性能。主要任务是构建铝基复合材料的三维微观几何模型以及分离式霍普金森实验系统模型,研究应变率、不同增强相的含量、尺寸、形态以及取向等因素对铝基复合材料性能的影响规律,揭示了复合材料在动态载荷下的变形行为及损伤机制,同时也预测了复合材料的导热性能变化趋势,最后从实验角度验证了模拟结果的合理性和有效性。基于以上工作,得到如下结论:（1）铝基复合材料具有明显的应变率效应。随应变率的增加,复合材料的屈服强度增大。但对于SiCp/Al复合材料,当应变率过高时,屈服强度变化不明显,而对于石墨烯增强铝基复合材料,应变率越高,屈服强度变化越明显。表明铝基复合材料的屈服强度随着应变率的变化呈非线性变化。（2）增强相含量对复合材料性能具有显著的影响。随着增强相体积分数的增加,复合材料的弹性模量随之增大,屈服强度也随之增大,并且体积分数越高,对屈服强度的增强效果越明显。（3）SiCp/Al复合材料的动态力学性能具有明显的尺寸效应。在同等含量,相同应变率下,SiC颗粒尺寸越小,材料的屈服强度越大。这表明细化增强相有利于提高复合材料的力学性能。（4）石墨烯形态及取向对复合材料的动态力学性能具有明显的影响。当形态为圆片状（Ellipsoid）时,材料的弹性模量最大,屈服强度最高,材料表现出较好的力学性能。当石墨烯颗粒取向为45°时,复合材料的屈服强度最高,材料性能最佳。（5）铝基复合材料的失效机制为界面损伤破坏机制。失效原因主要是在冲击过程中,被基体传递到颗粒上的冲击压缩载荷产生的高度应力使颗粒与基体间的界面损伤破坏。对于石墨烯增强铝基复合材料,不同增强相特征的复合材料的损伤程度存在明显差异。不同石墨烯形态造成的损伤程度由小到大排序为圆饼状＜圆片状＜薄圆柱状＜薄三棱柱状,不同石墨烯取向造成的损伤程度由小到大排序为0°＜3D＜90°＜45°。（6）通过实验与数值模拟的对比,模拟结果略高于实验结果,误差在15%以内,整体呈现出较好的一致性,力学性能变化趋势相似。说明数值模拟技术是具有前瞻性以及可靠性的研究方法。（7）在石墨烯增强铝基复合材料中,石墨烯的含量、形态及取向对复合材料的导热性能均有显著的影响。在同一模型中,随着初始温度及石墨烯含量的增加,复合材料的热导率逐渐提升,均呈线性变化规律。当石墨烯为圆片状（Ellipsoid）形态时,复合材料的热导率最好,较基体材料提高17.4%,同时,当石墨烯取向分布在45°左右时,复合材料的导热性能最佳,较基体材料提高19.5%之多。