纤维增强复合材料因其良好的力学性能在航空航天等领域得到了广泛应用。因此，开展该材料的强度分析和破坏过程模拟具有重要的科学意义和工程价值。本文在有限元分析中引入统计方法，建立了一种基于有限元分析和蒙特卡洛方法的纤维增强复合材料的细观力学行为的数值模拟方法，用于分析纤维增强聚合物基复合材料的应力传递、形变和断裂等问题。得到下述主要结论：　　 1.相对于脆性基体，韧性基体可以降低复合材料的应力集中程度，增加复合材料的断裂韧性。　　 2.复合材料的基体缺陷越多，复合材料的塑性就越大，当基体缺陷体积分数达到2％时，复合材料发生由硬到软的转变。具有基体缺陷的复合材料具有更低的强度和更宽的破坏分布。增加基体缺陷体积分数，复合材料强度减小；Weibull模量越小，强度减小得越多。　　 3.减小复合材料中纤维各段强度的分散性，即，纤维内部或纤维表面存在的缺陷越少，越有利于提高复合材料强度。　　 4.当考虑纤维各段强度的随机分布时，小的界面剪切强度将引起纤维与基体界面大范围的脱黏和滑移；大的界面剪切强度将引起基体开裂；而中等界面剪切强度仅引起纤维与基体界面小范围的脱黏和滑移，小范围的脱黏和滑移能适当释放纤维断裂处的应力集中，因而对复合材料强度的提高是有利的。　　 5.纤维断点周围的基体产生双折射状应力发白区域是由界面剪切应力引起的。界面脱黏越严重，纤维断点周围基体的双折射状应力发白区域就越小。　　 6.纤维断裂后，随着应变的增加，从纤维到基体的塑性区存在明显的环形应力梯度，应力梯度的方向为径向，这是形成圆环和放射状的断面形貌的原因。随着应变的进一步增加，剪切应力集中区域增加，剪切应力的方向为圆周向，剪切应力起的作用越来越大，逐渐取代等效应力作为断面形貌形成的主导因素，从而解释了大变形时晶状断面形貌的形成原因。