磁致伸缩材料是一种新型磁功能材料，在航空航天、国防装备、超声探测、精密自动控制、机器人等高新技术领域有着广泛的应用。但是，传统的磁致伸缩材料大都含有过渡金属元素、稀土元素等铁磁性元素，其密度大，不易加工成型，因而满足不了许多工程的应用要求，而轻质、高强、高韧聚合物基磁致伸缩复合材料兼具优异的力学性能、低成本和简化的精密制件成型工艺等优点，为磁致伸缩复合材料开拓了新的研究和发展方向。然而，迄今为止，关于聚合物基复合材料磁致伸缩应变行为的研究并不多，参考资料相对较少，有关理论研究也相对匮乏。本文将从实验和理论两方面对聚合物基复合材料的磁致伸缩行为进行探索。 本论文由六章和结论组成，简要如下： 第一章，绪论。概述聚合物基磁致伸缩复合材料的研究现状。在总结前人研究的基础上，提出本论文的研究内容和方案。 第二章，实验材料及实验方法。 第三章， EP/TbDyFe 复合材料的磁致伸缩和交流电性能。系统研究TbDyFe 氧化程度、含量及磁场强度对磁致伸缩应变的影响；对两类复合材料的交流电性能进行研究，并进行分析对比。 第四章，反式聚异戊二烯（TPI）/石墨复合材料的磁致伸缩和交流电性能。研究恒定磁场中TPI/石墨复合材料的磁致伸缩应变行为。分析聚合物基体材料与复合材料磁致伸缩性能的关系，并研究了TPI/石墨复合材料的交流电性能。 第五章，TPI/铁氧体复合材料的磁致伸缩和交流电性能。研究恒定磁场中TPI/铁氧体复合材料的磁致伸缩应变行为。分析了磁致伸缩粒子与复合材料磁致伸缩性能的关系，并研究了TPI/铁氧体复合材料的交流电性能。 第六章，聚合物基复合材料的磁致伸缩模型。基于Eshelby 等效夹杂理论建立了聚合物基复合材料磁致伸缩应变值的计算模型。依据Jiles-Atherton 平均场物理模型，建立EP/TbDyFe 复合材料的在不同磁场强度以及不同粒子含量的情况下，磁致伸缩平均应变的计算模型。 最后是结论。 研究发现：①在磁场作用下，EP/TbDyFe 复合材料的磁致伸缩性能随TbDyFe 氧化程度的增加而明显降低，但是氧化对最终材料的磁敏感性几乎没有影响；随着复合材料内TbDyFe 含量以及外加磁场强度的增加，两类材料的横、纵向磁致伸缩饱和应变值的差异均在不断加大。两类复合材料的阻抗实、虚部均随频率的升高而呈下降趋势，随TbDyFe 含量的增加而降低。②TPI/石墨复合材料试样在一定磁场条件下，其横、纵向磁致伸缩应变均伸长，且两个方向的磁致应变均具有一定的滞后性，磁致伸缩应变随时间延长而增大，经过一定时间，应变达到饱和；同时，其饱和磁致伸缩应变随石墨含量及磁场强度的增加而增大。石墨含量50wt％的复合材料交流电性能参数随频率的变化行为表明石墨在TPI 基体中已形成导电网络。③TPI/铁氧体复合材料试样在一定磁场条件下，其横、纵向磁致伸缩应变均伸长，且两个方向的磁致应变均具有一定的滞后性，磁致伸缩应变随时间的延长而增大，经过一定时间应变达到饱和；同时，其饱和磁致伸缩应变随铁氧体含量及磁场强度的增加而增大。由复合材料的交流电性能测试可知，TPI/铁氧体复合材料内铁氧体粒子并未形成导电网络。④聚合物基体与添加介质均为影响复合材料磁致伸缩性能的重要因素。