C/C复合材料因为有良好的烧蚀性能、耐摩擦性能、高比强度和比刚度而广泛地应用于航空航天领域。随着C/C复合材料的工艺发展,其纤维增强形式从单向、层合到三维多向编织,基体先驱体也从酚醛、沥青和烷烃气体到各种新的改性基体先驱体的出现,极大地提高了C/C复合材料的力学性能。但是C/C复合材料本身为各向异性,材料的力学性能受纤维束编织形式,组分相材料性能和材料的制备工艺等多种因素的影响,使C/C复合材料在设计和使用上受到制约。因此,开展C/C复合材料制备工艺数值模拟和其力学性能预报的工作便显得尤为重要。　　本文根据C/C复合材料制备工艺的发展,叙述了近些年来国内外有关C/C制备工艺的新方法。就C/C复合材料中组分相的力学性能研究方法、材料中纤维束的几何模型、材料的宏观有效弹性性能、材料细观破坏准则、界面性能对材料宏观力学性能影响以及复杂载荷下的实验等国内外研究现状进行了阐述。　　液相浸渍C/C复合材料常采用酚醛先驱体和煤沥青先驱体进行材料制备。因此本文根据两种不同先驱体的化学反应特征关系,结合Arrhenius方程和三维热传导方程,分别建立两种不同先驱体的液相浸渍C/C复合材料制备工艺力学模型,利用工艺力学模型分别计算材料组分相在固化-碳化工艺阶段和石墨化工艺阶段的体积分数变化。并通过计算致密化后的产碳率和文献进行对比,以及计算石墨化后的气孔相的体积分数与Micro-CT扫描分析的结果对比,验证了本文提出的工艺力学模型的正确性。　　利用基体在各个工艺周期过程中的体积分数变化结合细观力学模型,计算基体在各个工艺周期过程中的基体弹性模量变化和剪切模量变化。计算成型后的基体组分相体积分数,结合细观力学模型计算出基体的强度。利用材料力学分析方法,计算出纤维束的有效弹性性能,利用统计方法计算出纤维单丝的强度。根据上述计算出的C/C复合材料基体、纤维和纤维束的力学性能,结合材料的几何模型,利用均匀化方法、有限元方法和刚度平均化方法,计算出材料的宏观有效弹性性能,并与文献实验值对比,分析三种方法计算的准确性。　　利用本文计算出的组分相力学性能和建立的材料代表性几何单胞,对材料强度起主导作用的纤维束采用Hashin,Hoffman和Tsai-Wu初始损伤准则,基体采用最大应力准则,在未考虑材料的界面影响下计算了材料强度,并与文献实验结果进行了对比,分析了三种纤维束初始损伤准则的适用性;然后在初始损伤准则中引入纤维/基体界面(束内界面)的影响,通过计算分析得到了纤维束/基体界面(束外界面)和纤维/基体界面(束内界面)剪切强度协同变化对C/C复合材料宏观拉伸强度的影响规律,并分析了材料最终的破坏模式。　　通过对C/C复合材料双向压缩实验方案的改进,确定了实验试件的几何形状和尺寸,同时利用数值模拟方法确定了实验试件中心区域应力的大小。通过材料在双向载荷作用下的破坏实验,分析材料的破坏机理,利用渐进损伤理论预报了材料的双向压缩强度,与单向压缩强度进行对比,发现材料在双向压缩载荷作用下的强度有较大提高。并将与实验结果进行了对比。