随着我国《汽车产业发展规划（2021-2035年）》的实施,尤其是有关“碳峰值、碳中和”宣言的提出,使汽车工业对轻量化技术的要求日益严格和迫切。近年来,由高强度钢板（High strength steel）和碳纤维增强热塑性复合材料预浸料（Carbon fiber reinforced thermoplastic composite materials,简称CFRTP）两种常用的车身轻量化材料制成的Steel/CFRTP体系纤维金属层合板车身构件（简称,FMLs构件）,引起了国内外工业界和学术界的广泛关注。虽然对有关FMLs材料基本力学性能、成形性能、耐疲劳性、抗冲击性等方面的研究已经取得了较为丰富的研究成果,但对有关FMLs材料中金属层与复合材料层之间结合效果以及粘结强度的研究仍处于起步阶段,对FMLs层间界面强韧化问题仍有待深入研究。因此,本文针对Steel/CFRTP体系FMLs材料,提出了基于金属表面宏微观组合特征以及短碳纤维增强相的新型强韧化工艺及方法,并对主要组合特征参数、热压工艺参数对FMLs界面强韧化效果的影响进行了仿真及实验研究,主要内容如下:（1）基于Steel/CFRTP体系FMLs中热塑性碳纤维复合材料预浸料层的流变特性及钢板层良好的加工工艺性,提出了通过构造金属层表面宏微观组合特征以及引入短碳纤维增强相的方式,来提高Steel/CFRTP界面粘结强度,改善界面断裂韧性的新型界面强韧化工艺和方法,设计了具体的界面强韧化工艺方案。（2）制备了Steel/CFRTP单搭接头,通过单拉剪切实验研究了不同“宏观槽-微观孔”组合特征以及短碳纤维增强相的存在,对Steel/CFRTP界面失效模式、失效行为、最大失效载荷以及断裂吸能性的影响规律,深入分析其影响机理,证实了所提出界面强韧化方法的可行性及有效性。（3）针对界面结合效果、最大失效载荷以及断裂吸能性等强韧化指标,探究微锥孔参数（径深比）的变化对Steel/CFRTP界面粘结强度的影响,发现在所研究的锥孔径深比范围内,其值越小,Steel/CFRTP界面强韧化效果越好;另外,通过失效样件的断面观测,研究了短碳纤维的界面桥接及增韧机理,尤其是熔融树脂在微锥孔中的填充状态对Steel/CFRTP界面强韧化效果的影响及控制措施。（4）针对短碳纤维的存在对树脂在微锥孔中填充状态的负面影响,探究了热压温度、锥孔尺寸以及模具压力等因素对微锥孔内短纤维树脂熔体填充效果的影响规律及影响机理,证明了适当提高热压温度、增加锥孔直径以及增大模具压力有助于改善CFRTP在微锥孔中的填充效果,减小短碳纤维的存在对树脂基体填充效果的不利影响,促进短碳纤维桥接增韧效果的充分发挥。（5）利用有限元仿真手段,对不同金属层表面宏微观组合特征下,Steel/CFRTP界面剪切失效模式及失效行为进行仿真分析,通过仿真结果与实验值的对比,证实了具有各种不同金属层表面宏微观组合特征参数Steel/CFRTP单搭接头拉伸剪切仿真结果与实验结果的高度一致性,验证了所建仿真模型的准确性,以及金属层表面宏微观组合特征对Steel/CFRTP界面强韧化的有效性。