近年来,航空航天的快速发展,对材料的轻质化、耐烧蚀、隔热性能提出了越来越高的要求。酚醛浸渍多孔碳纤维复合材料(PICA)作为一种优秀的防热材料,具有低密度、集防热-承载-耐烧蚀于一体和刚性的特点,是世界各国发展航天事业必选的防热材料之一。酚醛树脂浸渍多孔碳纤维烧蚀复合材料(PICA)在热流等其他外部条件下会发生复杂的化学、热学、物理现象,涉及材料的分解、融化、升华等物理、化学现象。因此,很有必要对该材料的烧蚀机理、涉及的反应进行研究分析,进而建立此材料的有限元模型,分析材料的烧蚀行为,对选取合适的材料、结构的分析具有重要的意义。首先,针对酚醛树脂浸渍多孔碳纤维烧蚀复合材料(PICA)开展氧乙炔烧蚀驻点与剪切烧蚀实验,热流密度分别为2Mw/m2、6Mw/m2,通过实验获得该材料在不同烧蚀条件下的线烧蚀率、质量烧蚀率和不同位置的温度,同时也获得了该材料在烧蚀前后形貌的宏观与微观变化,从而为下一步的模拟分析做铺垫。其次,基于酚醛树脂浸渍多孔碳纤维烧蚀复合材料(PICA)的烧蚀实验,建立与烧蚀实验相同的三维有限元模型,利用有限元软件LMS SAMCEF模拟在此材料在不同热流作用下的烧蚀行为,与实验的结果进行对比、分析,以此验证了模型的准确性和材料参数的合理性,为后续返回舱的二维模拟奠定基础。最后,在实验与模拟的基础之上,利用LMS SAMCEF软件模拟二维结构在热流作用下的化学烧蚀,得到了此材料在热流作用下的温度场、位移场,并对压力、渗透率、比热容和热导率影响PICA的烧蚀行为进行了分析说明。