随着复合材料应用领域的不断扩大、用量的不断增加,对复合材料的科学表征与模拟需求越来越强烈。对复合材料力学性能的准确预报和破坏机制的理解与把握是进行结构设计与应用的关键,本文基于细观损伤力学理论,采用快速傅里叶变换方法(Fast Fourier Transform,FFT),开展复合材料力学性能和损伤机制研究。　　根据平衡方程可以采用FFT方法进行求解的基本思想,本文从平衡方程的基本解出发,给出了存在极化应力时周期介质位移场、应变场和应力场的Green函数表达式,利用FFT方法实现其数值求解,并用Lagrange方法对算法进行了改进和加速。　　利用周期性单胞的渐进分析,得到了单胞的平衡方程;对平衡方程进行多尺度渐进展开,得到了位移关于尺度参数的各阶摄动方程;并将各阶摄动方程转换为一个统一格式的偏微分方程,通过Green函数进行求解,得到了方程的形式解,并利用FFT方法实现其数值解。通过算例验证了该方法预报复合材料力学性能的有效性,并讨论了网格分辨率和尺寸效应对该方法的影响。结果表明,FFT方法计算精度受网格分辨率影响,随着纤维体积分数的增大而增大;但不受尺寸效应影响,可以用单胞代替整体结构进行计算。　　对于组分材料可以简化为各向同性材料的情况,基于最大应力准则建立了Non-local损伤准则,分别给出纤维、基体的损伤模型和界面分离模型,进而建立了Non-local损伤模型,并证明Non-local损伤准则与Griffith-Irwin准则在预报裂纹的扩展方面是一致的。通过FFT方法实现了Non-local损伤模型的数值计算。考虑单轴拉伸、双轴拉伸、强界面和高韧性基体的复合材料层合板模型,验证了Non-local损伤模型的有效性。　　对于组分材料为各向异性的情况,基于能量守恒原理,给出了含损伤变量的各向异性材料二维本构关系;根据最大K准则,建立了各向异性材料的裂纹扩展准则,进而建立了相应的二维连续损伤模型。最后以单轴拉伸下的单向增强树脂基复合材料为例进行了强度退化过程与损伤过程模拟,模拟结果与文献中报道的相关试验测试结果相吻合。　　针对三向正交编织碳/环氧复合材料进行了拉伸与压缩试验,利用声发射技术对其破坏过程进行了监测,获得了材料的力学性能,分析了材料的破坏机制。分别采用本文建立的Non-local损伤模型和二维连续损伤模型对材料的拉伸损伤过程进行了数值模拟。试验与数值计算结果对比表明,Non-local损伤模型计算的拉伸断裂强度接近试验测试的最小值,二维连续损伤模型计算的拉伸断裂强度接近试验测试的平均值,断裂形貌与拉伸试验断口具有较高相似度。