复合材料被广泛应用于航空航天等工程领域,以往的复合材料结构件分析中存在很少考虑局部不确定性、缺乏局部模型验证、数据库不完善等不足,因此针对以上问题采用全局-局部(global-local)模型分析、模型验证与确认(Verification&Validation,V&V)和模型信息表达与提取方法这三大虚拟测试(Virtual Test)核心技术进行复合材料结构件的自动化模块化分析。本文首先对全局-局部模型分析、模型验证与确认及模型信息表达与提取的原理和方法进行分析,并基于原理、方法以及结构件力学特性建立了全局-局部虚拟测试系统总体框架。在全局-局部分析部分,以全局-局部为核心,对已通过NURBS建模得到的CAD初始设计模型进行处理。分别构造全局-局部的材料和几何模型:基于NURBS基函数构造自定义单元,对曲面进行结构化面片分割并划分结构网格;建立等效体积单元,求解纤维体积分数及进行宏观刚度预测。对加筋板有限元模型进行屈曲稳定性分析,实现基于材料和几何的结构件全局-局部自动化构造及屈曲分析。在模型验证和确认部分,将优化思想与元模型相结合,建立加筋板模型验证与确认的概念模型、数值模型以及验证模型,以基于全局近似响应面(Response surface method,RSM)的全局逼近函数作为元模型,建立数值模型,在满足载荷要求的前提下,通过设计意图和参数验证的结合,实现基于三级模型的全局-局部模型验证自动化实现方法的建立。在模型信息表达与提取部分,本文建立了一种基于特征的复合材料结构件模型表达方法和相似性检索方法来解决模型库信息不全面导致分析成本高的问题。表达复材结构件的行为、结构和功能信息并检索;针对模型特征建立相应的模型相似性检索方法,实现对信息表达与提取模型的表达和检索。最后,基于对全局-局部模型分析、模型验证与确认及模型信息表达与提取的研究开发了复合材料结构件全局-局部模型虚拟测试系统,对复合材料结构件进行建模和分析,实现各功能模块之间的集成。