颗粒增强复合材料作为一种力学性能优越的新型材料,已经被广泛地应用于航空航天、机械制造、光学、电子,逐步地替代了一些传统的金属材料。由于在基体中加入增强颗粒,颗粒增强复合材料的多项力学性能均优于基体材料本身,与此同时,增强项的加入又降低了材料的疲劳断裂性能。近年来,随着颗粒增强复合材料越来越多地出现在日常生活的各个领域,国内外大量的研究者针对该材料进行了一系列的实验研究与数值模拟工作。由于颗粒夹杂材料在微结构上的复杂性,许多数值模拟研究工作难以取得微观结构的准确描述与材料宏观应力应变响应之间的平衡。本文的主要内容包括：1.根据离散尺度下的平均化方法与有限元方法各自所具备的优劣,发展了一种针对具有细观微结构的颗粒增强复合材料在宏观与细观两尺度间的跨尺度数值模拟的方法。2.基于多尺度离散化的思想,改进了课题组原程序的算法流程。在原程序计算得到宏观有限元位移解之后,调用单元危险区域自检模块,将整个构件离散为危险区域内的细观模型尺度与宏观大范围尺度,在危险域内调用Voronoi单元生成的子程序,划分细致的Voronoi网格并进行计算,将最终的结果与宏观元计算结果耦合,得到整个构件的应力应变响应。3.独立编写Fortran程序,实现了危险区域的单元自检。单元自检可以以应力为阈值,也可以选择应变阈值。为保证识别出的危险区域的可靠性,设置了安全系数,可以在危险域识别的基础上人为地对该区域进行扩大。4.编写相应的Fortran程序,实现了危险域内Voronoi网格的自动重生成。5.将三角形单元引入了原建模程序,使得程序对具有复杂曲边的构件具有更好的适应性。为今后进行工业零件的宏细观模拟分析创造了条件。