玻璃纤维和无机填料是热塑性复合材料中应用时间最长、应用范围最广的两类增强体,关于二者在材料中的空间位置分布与性能之间的关系研究较少。本文由复合材料设计理念出发,设计和制备了具备一定的增强体分布的热塑性复合材料,通过对不同增强体在材料中空间位置的分布设计,提升了增强效果,得到了高性能低成本的复合材料。利用双钢带压机,通过熔融浸渍复合的方法,制备了具有玻璃纤维增和填料增强体分布的复合材料,获得了适宜的制备工艺；通过对玻璃纤维网格布、无规连续毡和无机填料的分布层合结构设计,考察了玻璃纤维增强体和无机填料分布对复合材料性能的影响,并研究了其增强增韧机理。研究结果表明：填料的分布层合采用两步实现,玻璃纤维增强体分布层合则由叠层分布层合结构设计一步法完成；玻璃纤维增强体分布层合对材料力学性能有显著影响,外层分布网格布、中间层分布连续毡的结构增强效果最好,复合材料相比于纯GMT,拉伸强度和模量分别提升59%和53%,达到161.59MPa和8133.8MPa；弯曲强度和模量分别提升42.1%和36.8%,达到167.63MPa和6997.5MPa；冲击强度提升37.2%,达到107.24KJ/m2；复合片材性能与网格布占总玻璃纤维增强体比例密切相关,最佳比例为0.4；网格布纤维束经纬密度对材料拉伸和弯曲性影响不大,但是对韧性影响明显；填料分布对材料力学性能影响较大,填料层在材料外表面的分布对力学性能有负面作用,分布在材料中层则能够明显提升材料弯曲性能,对拉伸和冲击性能影响不大：填料分层分布比均匀分布方式更能有效提升填料／网格布／连续毡复合材料刚性,填料浓度的增加会损失材料刚性,但是对于拉伸、弯曲和冲击强度有一适宜比例。