陶瓷基复合材料具有轻质高强、耐腐蚀和耐高温等优异性能,已广泛应用于航空航天等工程领域。在服役过程中,材料往往经历循环往复载荷等多种工况,其受到的多种损伤不断累积直至失效。为了充分发挥C/Si C陶瓷基复合材料的优越性能,准确预示和表征循环载荷下该材料的力学行为是材料结构化应用的关键,因此,开展典型加卸载作用下材料的力学性能和损伤累积研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文开展常高温下缝合式编织3D-C/Si C复合材料的准静态单轴拉伸及常温下的循环加卸载试验,根据试验结果将材料简化为0°-90°-90°-0°正交层合板结构,从宏观和细观两个尺度对其拉伸应力-应变关系进行模拟预测;采用Kuo-Chou剪滞理论,结合断裂力学方法,描述不同的界面脱粘、滑移情况下材料的细观应力场,并对材料的滞回曲线进行模拟,最后将预测的应力-应变关系与试验结果进行对比验证。具体的研究工作包括:首先,开展缝合式编织3D-C/Si C复合材料在单轴拉伸、加卸载工况下的力学行为试验研究。研究该材料在拉伸加卸载作用下的宏观力学行为,并对试样的断口进行电镜扫描,分析其内部结构的损伤过程和失效模式,描述加卸载行为对材料后续承载力影响的细观机制,并结合温度对界面的影响对比分析了常高温下材料的强度变化规律,研究表明,缝合工艺引入的3方向纤维束破坏了材料结构的整体性,加卸载行为耗散材料内部抵御变形的能量,影响了材料后续的承载能力,而温度对材料的界面产生影响,材料的拉伸强度在温度升高时有所上升。其次,从宏观和细观两个尺度分析缝合式编织3D-C/Si C复合材料的拉伸应力-应变关系。宏观上,分别采用基于卸载模量和残余应变变化的方法以及Weibull强度分布的模型进行预测;细观上,根据试验所观察到的断裂特征,将材料简化为0°-90°-90°-0°正交层合板结构,分别采用AC理论和简化的剪滞模型分析了0°层和90°层的应力-应变响应,进而得到整体结构的拉伸应力-应变关系,并将模拟得到的结果与试验数据进行对比,发现宏细观方法皆适用于该材料的拉伸应力-应变关系模拟,细观方法的结果与试验结果更为接近。最后,采用Kuo-Chou剪滞理论,分析了四种界面脱粘、滑移情况下简化的0°-90°-90°-0°正交层合板结构模型的细观应力场,结合断裂力学方法,描述0°层基体开裂、90°层横向开裂、纤维-基体界面发生脱粘时,界面出现部分/完全脱粘、滑移时的应力-应变关系,进而对材料的滞回曲线进行模拟,并与试验结果进行对比验证,发现单一损伤形式下的预测结果无法描述滞回曲线,需要结合多种损伤形式一起进行分析,滞回曲线的产生是由多种损伤形式共同作用的结果,模拟结果与试验结果拟合较好。