在热压成型过程中,厚截面复合材料结构的树脂流动和纤维床的压实会造成其内部的组份梯度分布,并影响其内部残余应力分布和复合材料的力学性能,因此需要建立流动-压实和残余应力耦合分析方法,分析固化工艺对厚截面复合材料结构流动-压实行为和残余应力的影响,为厚截面复合材料结构残余应力分析和工艺设计提供指导。本文通过对复合材料固化相关粘弹性本构模型、流动-压实过程分析模型以及二者耦合的残余应力集成分析方法的研究,建立了厚截面复合材料结构的流动-压实和残余应力耦合数值分析方法,分析了厚截面复合材料结构残余应力的发展,研究了流动-压实过程对组份分布和残余应力的影响。本文的主要研究工作和研究结果如下:1.建立了固化状态相关的粘弹性本构模型,分析了厚截面半圆柱壳的残余应力发展过程和分布特征。基于现有的复合材料固化相关各向异性热粘弹性本构模型,提出了控制复合材料粘弹性性质发展的特征参数,并基于对粘弹性特征参数的分析建立了与固化状态相关的粘弹性本构模型。通过对厚复合材料结构固化过程的数值分析,验证了粘弹性特征参数的合理性和简化模型的正确性,并分析了厚截面复合材料半圆柱壳结构残余应力的发展特征和分段降温工艺对固化残余应力的影响。2.基于有效应力原理与达西渗流定律建立了厚复合材料层合板热压固化过程的流动-压实多场耦合计算模型,分析了界面渗透率对树脂流动和组份分布的影响。以AS4/3501-6复合材料为研究对象,分析了厚复合材料单向板的流动压实过程,并通过与文献报道的结果进行对比,验证了流动-压实模型的正确性;建立了含界面层的厚截面正交层合板流动-压实计算模型,研究了层间界面渗透率对层合板流动-压实过程的影响,发现在层间界面的渗透率较低的情况下,由于层间界面对树脂流动的阻碍,导致正交层合板内部纤维体积含量降低。3.建立了厚截面复合材料板流动-压实和残余应力耦合数值分析方法。综合利用固化状态相关粘弹性本构模型和流动-压实分析结果,结合细观力学方法建立了厚复合材料板流动-压实和残余应力耦合数值分析方法,计算了组份梯度分布对厚截面复合材料单向板和正交层合板内残余应力分布的影响。计算结果表明,单层板内组份梯度分布会导致其内部拉应力增加,而层合板内组份梯度分布对残余应力的影响不明显。