复合材料在如今的世界变得越来越重要,研究合成不同功能的新型复合材料来实现不同领域的特殊需求是材料领域面对的最大问题。同时,对新型复合材料各项功能尤其是结构方面的仿真分析也显得越来越重要。随着计算机技术的飞跃,计算机辅助工程(CAE)技术的提出解决了很多复杂的问题,其核心处理方法就是有限元分析方法。本文首先对计算机辅助工程(CAE)系统做了简单的介绍,随后对其核心处理方法——有限元分析的物理思想和数学理论进行了较全面的介绍。以简单的一维情况给出了有限元方法的始终,指出有限元最重要的就是单元插值函数形式的选取。并计算了薄板受单向载荷时其中心孔洞应力集中现象,从弹性力学角度进行理论计算给出了有限大平板中心圆孔应力计算公式,并将理论计算结果和仿真计算结果进行了误差分析。然后对核聚变实验反应堆直接面对等离子体的材料——第一壁材料内部孔洞进行了热结构耦合分析。从不同等离子体热流密度出发计算了整个模型以及孔洞周围温度、应力、应变等,再结合高能中子辐照给出高能中子辐照和等离子体结合作用下材料各项性能参数变化情况。