碳纤维环氧树脂基复合材料以其优良的综合性能，在国民经济、国防建设等各个领域获得了广泛的应用，但其在使用、存放过程受湿热影响较大，会引起材料性能的下降，吸湿导致的应力场是重要的影响因素之一。本文采用微拉曼光谱技术测量了复合材料的湿热残余应力场，并采用有限元分析软件ABAQUS对其吸湿应力场进行了模拟分析，为复合材料在服役过程的强度评价及估寿提供参考。　　 首先，本文采用纳米压痕仪对碳纤维环氧树脂复合材料进行显微标定，用于确定在微拉曼光谱技术测试时保证被测点的固定，采用微拉曼光谱技术对碳纤维环氧树脂复合材料湿热残余应力场进行了表征。测试结果表明，吸湿前复合材料的湿热残余应力表现为残余压应力，随吸湿时间的延长，湿热残余压应力值呈减小趋势，说明由于吸湿使复合材料内部产生的纯湿胀残余应力为拉伸应力，脱湿过程使吸湿产生的湿胀应力减小，重新吸湿后湿胀应力增大。　　 其次，本文采用有限元分析软件ABAQUS分别建立二维和三维碳纤维环氧树脂基复合材料模型对其吸湿过程以及吸湿应力场进行了分析。计算表明，有限元模型模拟的水分扩散过程获得的吸湿动力学曲线和实验结果吻合度较好。随着吸湿时间延长，复合材料内部应力逐渐增加。二维模型的计算结果表明纤维密集处、以及界面处的Mises应力较大，增长速度快。三维有限元模型计算结果表明，复合材料表层处碳纤维轴向应力较大，吸湿饱和时应力值约为51.4 MPa，剪切应力最大碳纤维分布在接近复合材料暴露面处，吸湿饱和应力值约为14.0 MPa。