纤维编织复合材料是一种新型高温结构复合材料和功能材料,不仅具有极好的生物相容性、高比强度、高比刚度、优异的抗烧蚀性能及高温下良好的力学性能保持度等特点,而且具有抗冲击损伤性能好、抗分层、垂直结构方向强度高、开裂不敏感、损伤扩展慢的优良品质,因而广泛应用于航空航天领域。针对大型异质层合制件在制造过程中通常出现一定变形的问题,利用有限元仿真技术,探索异质层合变形的内在原因,通过结构和工艺等手段实现异质层合材料变形的有效控制,提升大型异质层合复合材料方向的工程技术水平。本研究在分析所用纤维编织复合材料微观组织结构特点的基础上,从材料研究新视角出发,以纤维增强树脂基复合材料微观组织结为研究对象,在碳纤维大小的尺度上,依据纤维编织结构和树脂基体各自的性质、各自的几何状态与取向状态来预测及设计纤维编织材料的性能与行为,确立了以“数字化、数值化、虚拟化、可视化”和“虚拟材料”技术手段为前提的“材料模型”建模思想,采用三维商用建模软件CATIA完成了某飞机蒙皮CKFR-PMCs编织型层合结构几何模型的建立。在有限元分析阶段,首先对大型整体异质层合制件做模流分析,旨在研究制件注射过程中出现变形情况,再设计一种使得注件在注塑过程中不会产生翘曲变形的虚拟材料和虚拟工艺,比较两次注射过程各物理量随时间的演变。模流分析真实地再现了注射过程中塑料熔体(流变体)在模具型腔内的流动;准确地预测了制件“注射-压缩保持-冷却”工艺流程中各个阶段温度、压力等随时间的演变。再对注塑过程状态数值化,进一步将数值化的状态传输到有限元分析软件ABAQUS中进行工艺分析,再现注射成型整个过程中制件表面温度与应力变化,研究工艺参数对制件变形的影响,达到优化工艺的目的,得到了异质层合复合材料在温度载荷作用下的应力场、应变场以及位移场的分布,实现了不同有限元分析软件之间数据的交换和状态的继承,建立了“注射压缩模塑成型仿真平台”,在此仿真平台上可以完成“模具预热-注射成型-压缩成型-冷却固化”这一完整的工艺流程中各个环节技术指标参数与工艺参数的计算性优化,对大尺寸、跨尺度的多元多相异质复合材料的成型工艺及变形预测具有一定的指导作用。