固化成型是目前树脂基复合材料构件制造和维修的主要工艺。本文通过有限单元法，根据热补仪的实际使用情况，模拟了层合板和环氧树脂固化过程中的温度和固化度变化；根据热应力产生的原理，数值模拟了树脂基复合材料层合板内的热应力；提出了对复合材料固化工艺以及结构设计的优化方案，主要研究内容如下：（1）根据复合材料构件热补仪固化成型过程中的传热规律，结合固化反应动力学方程和热传导微分方程，建立了复合材料层合板固化过程中温度和热应力分析数学模型。（2）采用有限元数值分析方法，对复合材料层合板固化过程中的温度场进行了三维非稳态数值模拟。通过与已有实验结果的对比，验证了模型的正确性。（3）数值模拟了3234/T300B复合材料层合板在固化过程中的温度和固化度随时间的变化特点，计算了环氧树脂的固化反应特征温度，分析了纤维对环氧树脂固化反应开始和完成时间的影响。（4）基于热应力产生的基本原理，采用有限元方法，由温度场数值模拟获得的节点温度，计算了3234/T300B复合材料层合板构件固化过程中的热应力。（5）通过研究固化工艺中预固化时间、升温速率以及层合板铺层顺序对固化温度场及热应力的影响，提出对复合材料固化工艺以及结构设计的优化方案。