复合材料具有一系列优异的力学性能,自诞生以来,就受到了很多学者对其研究的兴趣。目前已在航空、航天、交通、建筑等各个领域得到了广泛的应用,因此,研究复合材料在服役时的可靠安全性是有重要意义的。复合材料的损伤失效是一个复杂的逐渐破坏过程,当局部发生失效时,整体上还能继续承受载荷,因此随着载荷的增加从开始变形到最后的破坏,是一个逐渐的破坏过程。三维编织碳/碳(C/C)复合材料是由直径很小的碳丝组成碳纤维束,然后将碳纤维束按照人们需要的形状生成预制体,最后在一定条件下与碳基体发生物理或化学反应得到编织C/C复合材料,因此三维编织C/C复合材料的构成是一个多尺度问题。本文基于有限元软件并采用逐渐损伤分析方法对圆管状编织C/C复合材料的损伤失效机理进行了数值模拟研究,以望为C/C复合材料在航空领域方面中的应用建立理论基础。第一章主要综述了国内外学者对复合材料逐渐损伤在理论、数值模拟以及实验三个方面取得的进展情况,并且总结了对复合材料的逐渐损伤失效研究目前存在的问题,并阐述了本文的选题来源和研究意义。第二章分别建立了C/C复合材料在微、细观两尺度上的代表性单胞模型；分别讨论了微、细观单胞满足的周期性边界条件,局部的力学性能通过代表性单元模型来描述,采用细观周期性代表性单胞来描述复合材料宏观上的力学性能。首先由微观单胞计算出纤维束的平均弹性常数；再通过细观单胞分析,得到材料的宏观弹性常数。实现了由组分材料性能及编织参数预测圆管状C/C复合材料的宏观弹性性能。第三章首先从理论上介绍了逐渐损伤失效分析方法,着重介绍了逐渐损伤分析方法中的应力分析、失效准则判断、刚度折减三个部分。建立了C/C复合材料微观单胞模型,采用细观力学有限元法对微观单胞失效的发生以及扩展进行了模拟分析得到了微观单胞全局以及局部的力学性能。第四章主要从宏观尺度上研究了C/C复合材料逐渐损伤,以火箭喷管为模型,用ANSYS软件对火箭喷管在热力耦合下失效的发生以及损伤的扩展进行了模拟,得出了应力-应变曲线,并与已有的实验结果相比较,得出喷管首先会在接触部位出现应力集中现象,因此失效首先出现在应力集中的地方然后沿喷管的环向进行蔓延。