4D轴编C/C复合材料具有良好的热物理性能及力学性能，在高温环境下，依然能保持较高的刚度及强度，因此，常作为固体发动机高温热结构的首选材料。近几年，随着制造工艺的发展，我国已经具备大规模生产4D轴编C/C复合材料的技术条件，但是对其力学性能的研究还不够充分，这在一定程度上限制了材料的应用和发展。本文采用桥联模型和损伤理论与有限元法相结合的方法对4D轴编C/C复合材料的刚度及强度性能进行研究。首先，通过编写UMAT子程序将桥联模型和损伤模型引入到材料分析中；对单向纤维增强复合材料刚度性能进行预报，调试UMAT子程序，并确定桥联模型中参数的最佳取值，为4D轴编C/C复合材料的刚度及强度性能分析做好准备。其次，根据4D轴编C/C复合材料几何结构周期性特点，建立代表性体积单胞模型，定义与桥联模型对应的组分材料模型，创建有限元模型。通过调用UMAT子程序，对纤维束和碳棒应用桥联模型本构方程；对单胞施加周期性边界条件，预报材料的工程常数。讨论束内纤维体积含量对材料刚度性能的影响。研究表明：纤维束内纤维体积含量增加，材料的剪切模量及X、Y方向的拉伸模量线性增大，泊松比则减小；随着碳棒内纤维体积分数的增加，Z方向的拉伸模量线性增大，Vyz减少，其他量基本不变。最后，应用桥联模型和损伤理论对4D轴编C/C复合材料在X、Y、Z三个方向的拉伸、压缩应力作用下的损伤失效过程进行模拟。预测材料三个方向上的拉伸、压缩强度，发现材料在碳棒方向拉伸、压缩强度要比其他两个方向大一些。研究了组分材料在不同应力状态下的损伤演化过程，分析材料失效原因及其破坏模式。研究结果表明：碳棒、纤维束和基体之间互相接触处最易出现损伤，材料Z方向拉伸载荷作用下是由碳棒断裂拔出导致材料整体失效的；X、Y方向的拉伸载荷作用下是由纤维束断裂导致材料破坏的；压缩载荷作用下材料主要破坏原因是纤维束和碳棒发生剪断。最后讨论了基体损伤对材料强度性能的影响。