随着陶瓷基复合材料在航空航天领域不断应用，C/SiC复合材料成为高温结构材料研究的重点。然而，对于单向C/SiC复合材料和2.5维C/SiC复合材料的研究还处于初始阶段，还需要一个逐步认识、逐步完善的过程。因此，开展对C/SiC复合材料力学性能和失效模型研究显得非常有必要。采用刚度平均法，细观有限元法和Mori-Tanaka法计算了含孔隙微观模型的弹性常数，结合2.5维有限元单胞模型模拟了2.5维C/SiC复合材料经向和纬向的弹性模量，与实验进行了对比，并分析了工艺参数对其弹性模量的影响。最后，结合蒙特卡洛方法进行了2.5维C/SiC复合材料弹性模量分散性研究。基于单向复合材料热性能的理论预测模型和有限元法，发展了2.5维C/SiC复合材料热膨胀系数和热传导系数预测模型，与实验进行了对比，并结合蒙特卡洛方法进行了2.5维C/SiC复合材料热膨胀系数和热传导系数分散性研究。针对2.5维复合材料性能数值模拟方法缺乏可视性，开发了一个模拟2.5维复合材料性能分析系统软件，该系统软件不仅具备人机交互界面，提高了工作效率，而且增加了可视性，极大地方便了复合材料工程实际的应用。分别采用非线性弹簧单元有限元法和改进型细观力学法模拟了陶瓷基复合材料横向和轴向拉伸载荷下的应力-应变曲线，两种方法都充分考虑了界面脱粘问题。最后，基于上述研究，发展了一种2.5维C/SiC复合材料应力-应变曲线的模拟方法，该方法根据微观模型应力-应变曲线对2.5维单胞模型进行相应的刚度折减。结果表明，分析模型与实验较为吻合，验证了该方法的有效性。