陶瓷复合材料具有耐高温、高硬度、耐腐蚀、高耐磨性等优点，近年来在高新领域、航空航天、国防以及国民经济各部门中具有广泛的应用前景。为了系统的分析纳米层状陶瓷复合材料的力学性能，本文首先结合陶瓷材料的特点研究了层状陶瓷的增韧补强机理，然后根据陶瓷材料的破坏机制和失效准则，建立了层状陶瓷结构下的几何模型，鉴于材料间的不同性质和相互作用提出了基于双弯曲载荷作用下，层状陶瓷复合材料的力学本构模型，该理论模型能够很好的预测出弯曲载荷和应力间的关系。研究发现，不同的厚度比对层状陶瓷复合材料的力学性能有直接的影响，特别是沿中心厚度方向的应力分布情况。最后从微观角度，定性的分析界面处存在的应力梯度在多层陶瓷结构间起到的变形协调作用，当层间界面处吸收容纳位错能力达到饱和时，裂纹会逐渐萌生聚集，最终导致整个材料的断裂失效。　　本文的主要研究内容如下:　　(1)依据有关纳米陶瓷材料的实验结果和力学理论，分析纳米多层陶瓷复合材料的增韧补强机理。　　(2)根据层状陶瓷材料的破坏机制和失效准则，构建承受双轴向弯曲载荷下纳米多层陶瓷复合材料的力学本构模型。　　(3)进一步研究单层材料拉伸面处的双轴向应力方程和分析不同材料特性对最大拉伸应力的影响并预测断裂发生位置。　　(4)研究双层复合材料在双环弯曲实验下沿中心厚度方向的力学模型及层间不同厚度比对层状陶瓷材料的力学性能的影响，并预测了不同厚度比下的最大拉应力的趋势。　　(5)提出应力梯度存在于层间交界处，分析其对多层陶瓷复合材料的协调变形的影响。　　通过以上研究，得出如下结论:　　(1)纳米晶体材料较普通材料具有较高的强度和硬度、特定条件下的高延展性等特点，但其常规载荷条件下通常表现出较低的韧性、较小的或者完全消失的应变硬化行为。这些独特的力学性能与纳米晶体材料内多种多样的塑性变形机理密切相关。　　(2)陶瓷材料在双环实验下单层结构的拉伸面出处，在r≤l1的范围内，应力达到最大保持恒定，当r＞l1时，随着距圆盘中心半径方向的距离不断地增大，应力呈现下降的趋势。经过分析发现，不同材料间最大应力的差异归因于三种材料之间的泊松比，并且随着泊松比的数值的增大，相应材料的最大应力值也在做出相应的变化。　　(3)双环实验下多层陶瓷复合材料沿中心厚度方向的应力呈线性分布，且在层与层之间呈现不连续现象。对换双层材料的位置后，双弯曲应力的状态会发生变化，但应力的范围却保持一致。我们发现构建的理论模型与数值模拟会达到很好的吻合。　　(4)为了证实本文提出理论模型的准确性，我们与Roark和Hsueh的理论方法做出对比，结果发现尽管在对比中，这些方法的数据存在一些偏差，但是它们的趋势都是一致的，并且本文提出的理论模型较其他的方法能更好的贴近实际中的应力情况。值得注意的是，由于双层材料间存在不同的泊松比，计算因子(1+vi)/(1+v)对数值结果的影响很大。如果没有考虑此影响因子的话，则氧化铝层的数值结果会被过量估计而镁层恰好相反。但是，如果双层结构中的泊松比都认为一样的话，则上述的理论方法会变的一致。　　(5)在层与层的交界处由于存在应力梯度，当高应力传递到界面处时，界面不断吸收高应力，从而使得应力急剧减小，以至于传递到下一层的应力不至于过大，从而保证了整个体系不会突然断裂。应力梯度在多层材料间起到了过渡协调作用。