碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Epoxy,CFRE）的应用对于运载装备的轻量化具有很重要的意义,但是碳纤维价格高、断裂延伸率低等缺点限制了其大范围使用。玄武岩纤维（Basalt Fiber Reinforced Epoxy,BFRE）作为一种高性能纤维具有价格低廉、力学性能优良等优点恰好克服了碳纤维这一缺点。本文以碳纤维和玄武岩纤维为原材料,设计了9种混杂结构、5种纤维含量混杂比的CFRE/BFRE混杂复合材料。通过试验、理论和预测模型相结合的方法,分析了混杂结构和混杂比对CFRE/BFRE混杂复合材料的力学性能、服役性能以及各种工况下失效机理的影响。主要研究内容总结如下:首先,研究CFRE/BFRE混杂复合材料常见的几种损伤模式;依据复合材料的损伤形式分析5种渐进损伤失效判据。针对组成复合材料的纤维对玄武岩纤维束和碳纤维束的准静态拉伸性能以及断裂失效形式进行研究;详细阐述复合材料的混杂结构和混杂比的设计并且制备了9种混杂结构的层合板。其次,以CFRE/BFRE混杂复合材料为对象,通过准静态拉伸测试和三点弯测试研究了混杂比和混杂结构对力学性能的影响,采用数字图像相关（DIC）技术和激光共聚焦显微镜技术分别记录和分析了层合板渐进损伤过程和失效形式。结果表明,在准静态拉伸时,混杂比和混杂结构对于峰值拉伸载荷影响较大,但是混杂结构对拉伸模量的影响较小;层合板表面应变均是先增大后减小并且混杂结构对于混杂复合材料的表面平均应变影响不大。在三点弯测试时,混杂比和混杂结构对于弯曲峰值载荷和弯曲模量的影响均较大;混杂结构会影响三点弯测试试样的失效形式,并且在拉伸侧和压缩侧展现不同的失效现象,随着玄武岩纤维的加入混杂复合材料的断裂失效形式得到改善。最后,通过动态拉伸测试和中性盐雾腐蚀测试,采用DIC、扫描式电子显微镜（SEM）和能量弥散X射线能谱分析（EDS）技术,研究了混杂复合材料耐高速冲击和耐盐雾腐蚀能力。结果表明,在动态拉伸测试时,不同的应变率下混杂比对于混杂复合材料的动态拉伸性能影响不同;应变率对混杂复合材料失效形式的影响也存在较大差异。在盐雾腐蚀测试时,不同混杂复合材料的腐蚀行为各有不同,但是性能退化规律表现出一致性;针对4种性能较优的复合材料建立的复合材料腐蚀失效模型准确的揭示了复合材料性能随腐蚀时间的退化关系。