C/SiC复合材料因兼具耐高温、比刚度高、抗氧化等特点,广泛应用于航空航天领域。然而制造成型过程中产生的初始缺陷及氧化损伤等往往导致其细观结构具有很强的随机性,造成了材料损伤退化行为的非线性和力学性能的离散性,极大限制了材料的应用。因此,开展C/SiC复合材料细观特性以及损伤行为研究具有重要的理论和应用意义。本文以二维编织C/SiC复合材料为研究对象,针对其力学行为的非线性和离散性,在细观和宏观尺度下分别对材料的弹性性能和损伤失效过程进行研究。在细观尺度下,建立单胞模型,考虑纤维束、基体与孔洞的分布,研究二维编织C/SiC复合材料的弹性性能。利用Tex Gen建立细观单胞体素模型,考虑了纤维束路径、截面和材料取向等参数,可兼具材料细观几何特征和网格的划分质量。随机选取基体中部分单元作为孔洞单元来模拟二维编织C/SiC复合材料中的孔隙分布,引入周期性边界条件,形成有限元计算模型,进而预测材料的初始弹性性能。进一步考虑制备过程中纤维束与基体弹性性能的损伤,建立了各组分材料性能、孔隙率和体分比等参数与材料初始拉伸模量的对应关系,利用复合材料混合定律给出了多变量影响下二维C/SiC复合材料的模量预测组合公式。考虑多变量共同作用时宏观模量贡献值的相互影响,在组合公式基础上给出了模量预测修正公式,进一步提高了计算精度。这种方法依托较少次数的有限元计算,形式简单且精度较高,可以较为全面地考虑到影响模量的因素,建立组分性能和细观结构与材料宏观模量间的对应关系。依据模量预测公式和试验数据还可以给出纤维束弹性性能损伤程度,对目前纤维束的原位性能无法测量的难题提供一定参考。在宏观尺度下,考虑结构强度等力学参数的随机分布,结合试验数据建立唯象本构模型,研究结构的损伤失效过程。通过多项式拟合的方法得出材料拉伸切线模量的损伤过程可分为4段,其中包含裂纹扩展、基体破坏、纤维断裂和纤维拔出等多种损伤模式。针对细观尺度下分析过程复杂、不便于集成到宏观分析中的问题,考虑材料的力学参数随结构位置发生改变,引入随机分布函数来描述力学参数的随机场,以此来表征材料细观结构的随机性。依据剪滞理论给出描述材料剩余模量变化的两参数表达式,结合试验数据建立起平面应力状态下的唯象本构方程,采用Tsai-Wu失效准则,模拟结构在单向拉伸载荷下的损伤失效过程。此方法可以在宏观尺度下对二维C/SiC复合材料结构进行分析,为力学性能预测及结构设计优化提供依据。