本文以制备碳纤维增韧SiC的陶瓷基复合材料(CSiC)的化学气相渗透过程(CVI过程)模拟为主要研究对象,利用多尺度建模思想对非周期结构材料的CVI过程进行数学建模,得到了统计意义下材料中残余孔隙的分布情况。现有的CVI模型鲜有研究材料孔隙分布的内容。经典的CVI模型通过在单一尺度上建立一系列方程,计算局部的孔隙度刻画孔隙结构变化,达到跟踪CVI过程发展的目的。然而该模型自身存在一定的问题,使得模拟结果与理论和实验均有偏差。白云、岳兴业和曾庆丰提出了一个修正的CVI多尺度模型,通过对预制体多尺度划分,在微观和宏观尺度上分别建立模型,结合孔隙度演化方程,模拟预制体在反应过程中的结构变化,该模型很好的解决了经典模型中的奇异性问题。修正的CVI多尺度模型主要针对具有(局部)周期结构的材料。本文提出的模型针对非周期结构的材料,分别在微观和宏观两个尺度上建立模型,对后CVI过程(即小孔已经封闭、SiC沉积只发生在纤维束表面的阶段)进行数值模拟。在微观模型里,利用宏观浓度重构微观浓度的反应扩散方程,由微观浓度与界面速度存在的关系将该方程与Level Set方程耦合,利用LevelSet函数跟踪CVI过程中微观纤维束界面的增长并且统计微观孔隙度和大孔的有效反应面积。而在宏观层面上,在异值多尺度方法的框架下得到宏观浓度方程并解之,同时统计整个计算区域上的总体孔隙度。本文给出了描述整个模型随时间演化的完整过程的算法,同时文章还给出了具体的数值算例和分析。