碳纤维复合材料是一种性能优良的结构材料，具有良好的比刚度、比强度，已经在机械、建筑、航空航天等领域得到了广泛使用，其中碳纤维/环氧树脂复合材料的应用最广。复合材料结构在使用的过程中，因受到载荷或者其他外界条件的影响，会产生基体失效、纤维失效、纤维基体剪切失效、分层失效等不同形式的失效，这些局部失效的产生与扩展会使复合材料结构的承载能力降低并导致最终破坏。热载和力载联合作用下的损伤失效破坏是结构损伤失效的主要形式之一。在结构设计中，复合材料的损伤失效和强度预测是设计人员关心的问题之一。研究力热共同作用下复合材料结构的损伤失效行为，既具有重要的理论意义，也有重要的应用价值。　　本文采用渐进失效分析方法对复合材料层合板在单独机械载荷和热载荷与机械载荷联合作用两种情况下的失效历程进行了模拟分析研究。研究的主要内容包括:　　(1)利用二维渐进损伤分析模型模拟了复合材料单向板和层合板在拉伸载荷下由损伤萌生、扩展至最终完全失效的整个失效历程。预测了复合材料单向板以及层合板的失效载荷，并将模拟计算结果与实验结果进行对比，验证了二维损伤失效分析模型的准确性;　　(2)提出了三维渐进失效分析模型。根据改进的Hashin三维损伤失效准则，结合材料刚度突然退化模式，建立了复合材料三维渐进损伤分析模型;利用APDL语言编制了常温下三维渐进损伤失效判断程序，其中考虑了基体拉伸压缩失效、纤维拉伸压缩失效、基体纤维剪切破坏、拉伸压缩分层和二次失效八种失效模式;对开孔的复合材料层合板进行了拉伸渐进损伤失效和压缩渐进损伤失效分析，模拟了其在位移载荷下的失效行为，得到结构的失效载荷，将其与试验结果对比，进而验证了所编写程序的可靠性;　　(3)利用生死单元技术，建立了三维有限元热烧蚀模型，对局部热载作用下层合板的温度场分布进行了模拟计算分析，并与实验结果进行了对比验证;随后，根据顺序热力耦合方法，结合改进的Hashin失效准则和材料刚度突然退化模式，建立了热力耦合作用下复合材料层合板失效分析模型;在充分考虑温度引起材料热物理参数变化以及热烧蚀引起边界退移的情况下，开发了热力耦合作用下层合板损伤失效分析程序，并对热力耦合作用下复合材料层合板的失效历程进行了模拟分析。