复合固体推进剂作为固体火箭发动机的能源提供者，同时也是发动机存储、运输及工作时的载荷承担者，其力学性能直接影响到火箭发动机的设计性能及整体安全性。复合固体推进剂是一种颗粒增强型复合材料，其主要由高聚物基体(端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等)、氧化剂颗粒(高氯酸铵)、金属燃烧颗粒(AL)及附属添加剂组成，由于其组成的多相性，导致其呈现出较为复杂的力学响应。一般工程上，较多采用引入内变量的唯象性模型来描述复合固体推进剂的力学行为，但该类方法无法考虑其细观结构，如颗粒尺寸，颗粒含量及颗粒基体间的粘接性能的影响。本文基于细观力学方法，通过随机算法生成了复合推进剂的细观代表性体积单元(RVE)，并引入粘聚区模型来模拟颗粒与基体间的粘接性能，通过有限元计算，发现界面脱湿是引起复合推进剂宏观非线性行为的主要因素。对不同颗粒随机性、体积分数、尺寸分布的细观模型进行了研究计算，得到了不同细观结构下，因颗粒脱湿而造成的推进剂体积的变化规律，并将部分仿真结果与粘弹性Vratsanos-Farris 脱湿准则导出的体积膨胀量化结果进行了对比。对于由颗粒脱湿引发的推进剂体积的变化，可定义对应的损伤变量，进而建立起可考虑细观脱湿影响的描述复合推进剂宏观力学行为的本构关系，对后续本构关系研究具有重要的实际意义。