近年来，由于具有优异的力学性能，高聚物复合材料在水利工程中的应用倍受人们的关注。本文选取具有微孔洞内压的低发泡微孔塑料和刚性粒子填充高聚物复合材料作为研究对象，首先从理论方面较为系统地研究了具有内压微孔洞的长大规律、微孔塑料的宏观本构关系和Poisson比；其次，还研究了粒子填充高聚物复合材料的粘性耗散能和损伤耗散能及其对材料改性的影响；最后，分析了在低三轴度应力条件下，粒子填充高聚物材料的宏观本构关系。粘弹性材料中微孔洞长大规律是材料破坏机理研究中的基本问题之一。因此，本文采用细观力学的方法，首先研究了无限大线性粘弹性基体材料中具有内压微孔洞的长大规律，得到它的一般表达式，可以看出粘弹性材料中微孔洞的应变既与远场应变历史有关，也与微孔洞的内压有关。以此为基础，本文还研究了具有微孔洞内压低发泡微孔塑料的宏观本构关系以及它们的Poisson比表达式。从表达式的形式可以看出，微孔洞内压对微孔洞的应变、微孔塑料的宏观本构关系以及材料的Poisson比都有影响。随后，通过理论分析和数值计算的结果表明：当加载速率较小或者加载时间较短的条件下，微孔洞内压对材料的宏观本构关系和Poisson比的影响是不能忽略的，而且这种影响与加载方式有关。在本文中，研究了材料的Poisson比出现负值、奇异等现象及其出现的原因，最后给出了材料Poisson比出现常数的几种情况。其次，本文结合微孔洞长大规律，对刚性粒子填充高聚物复合材料的能量耗散进行了探讨。根据耗散机制的不同，材料的能量耗散主要有损伤耗散和粘性耗散两种形式。本文导出了在高三轴度应力条件下，材料损伤耗散能和粘性耗散能的具体表达式。此外，还使用损伤变量(孔隙度)表征材料的损伤，基体材料的粘性应变表征材料的粘性效应，最后得到它们之间的关系式。根据此表达式和数值计算的结果，表明了材料的损伤耗散能和粘性耗散能是相互耦合、相互关系的。由于在低三轴度应力场条件下，粒子填充高聚物材料中粒子的脱粘形式一般为部分脱粘。因此，本文结合微孔洞成核判据、成核率密度和微孔洞长大规律的分析结果，采用细观力学的方法，还研究了粒子部分脱粘时，材料在单向拉伸条件下的本构关系，导出了含微损伤演化的材料宏观本构关系的具体表达式。随后进行数值计算，讨论加载速率、粒子形态参数等对材料宏观本构关系的影响。本文的工作可望给水利工程使用的高聚物复合材料的改性设计提供理论依据。