自修复复合材料是一种具有自我感知和自我修复功能的智能材料，为及时修复复合材料内部容易出现的微裂纹，预防潜在的结构破坏提供了一种新方法。随着微胶囊技术的日趋成熟，微胶囊自修复复合材料发展迅速，成为研发自修复聚合物材料的主要途径。目前，对该类材料的研究主要集中在修复机理和修复效率方面，而对与修复任务能否完成紧密相关的微胶囊破裂行为的研究相对较少。本文以揭示微胶囊的破裂行为及其影响因素为目标，通过实验和有限元分析相结合的方法，对自修复复合材料中微胶囊囊壁材料的力学性能、微胶囊破裂的行为及其影响因素、裂纹位置对微胶囊破裂的影响进行了一系列研究，主要内容包括以下几个方面：1.对微胶囊囊壁试样进行了纳米压入测试，并运用量纲分析原理对P-h曲线进行分析，反求得到了微胶囊囊壁材料的弹性模量、屈服应力和应力-应变关系，为利用有限元法分析求解囊壁材料的强度极限奠定了基础。2.通过对微胶囊结构体试样进行纳米压痕实验，并运用有限元法模拟了压入过程，建立了微胶囊结构体刚度和囊壁材料的弹性模量之间的关系，进而得到了囊壁材料的弹性模量和强度极限，并且模拟结果与实验所得曲线较为一致。以上所得到的力学参数为运用扩展有限元法研究自修复材料中微胶囊的破裂行为和裂纹的扩展路径奠定了基础。3.建立了微胶囊自修复复合材料的单胞有限元分析模型，研究了裂纹面与微胶囊水平中面共面(简称“正置”)的情况下微胶囊的破裂行为，分析了微胶囊囊壁材料的弹性模量和强度极限变化对微胶囊破裂的影响。4.结合对含偏置裂纹的环氧树脂基微胶囊自修复复合材料试样的显微光弹性拉伸实验，运用扩展有限元法进行模拟分析，研究了裂纹位置对微胶囊破裂行为的影响，揭示了微胶囊破裂与裂纹偏置距离的关系。