碳/碳复合材料的制备和服役均可能经历很大的环境温度变化跨度。碳/碳复合材料各组分的热胀系数并不一致，这会导致材料中出现热失配应力。当热失配应力超过材料强度时，便会产生微裂纹等缺陷，可能对材料性能造成重大影响。本文提出了一种子结构结合子划分的扩展有限元方法模拟碳/碳复合材料的温度损伤问题。本文提出的方法允许裂纹进入或者穿过一个单元，使得裂纹的萌生和扩展不依赖于初始的网格构型，并且在裂纹的扩展中不需要重新划分网格，可以方便地模拟碳/碳复合材细观尺度微裂纹萌生及扩展的弥散性。由于本文的方法中因裂纹萌生、扩展引入单元子划分而新增的节点自由度被凝聚于初始的自由度中，结构计算时有限元模型的整体自由度并没有增加。采用提出的扩展有限元方法模拟了一种碳/碳复合材料在升温及降温条件下微裂纹的萌生及在后续机械载荷下的发展，模型可考虑纤维、基体和界面三相材料。研究发现在温度载荷下裂纹起始于材料的界面相。微裂纹在升温过程中沿界面的径向开裂，而在降温过程中沿界面的环向开裂。当后续施加拉伸载荷时，升温情况的剩余强度要明显高于降温情况；而这种现象在施加剪切载荷时并不明显。