在高性能复合材料领域,碳纤维/树脂基复合材料,由于其高强度、高模量、轻质量、稳定的尺寸性能等优异的材料属性,在航天航空、军事、运动等领域被广泛的运用。碳纤维树脂基复合材料的性能,不仅取决于碳纤维及聚合物基体自身的力学性能,而且与碳纤维与树脂基体的界面性能有决定性关系。由于界面相的属性和结构将影响到界面的剪切强度等界面性能,进而对于整个复合材料的机械性能产生影响,所以界面相愈来愈成为研究的重点。同时计算模拟技术,在处理复杂且庞大的模型以及各种非线性物理问题上的巨大优势,使其在各种学术研究和工程领域中的应用愈加广泛。本文经过试验,确定高温复合材料体系为T1000碳纤维与环氧树脂A与增韧树脂C的复配配方,其具有良好的浸润性和界面剪切强度,在高温下能够较好符合需求。通过表面吸附法,在碳纤维表面引入碳纳米管,碳纳米管的加入,能够使界面剪切强度增加51%。在模拟分析中,利用ABAQUS模拟软件,通过周期性边界条件,建立了环形缠绕件的RVE单元模型。模拟分析该模型,得出复材应力集中的相对薄弱区,易出现在树脂含量较少的区域和纤维错开区域内。当存在位移和温度载荷时,膨胀系数不同导致界面应力减小,且外圈界面应力大于内圈,若发生破坏时,有可能外圈先受损。在纤维拔出的模拟中,给出最大剪切力导致界面损伤,损伤由固定端向自由端逐渐扩展,最后界面层全部破坏,纤维与树脂完全脱粘的过程,且高温下界面行为滞后。当界面完全损坏时,高温下纤维上施加的位移比低温多10%,高温下纤维所需拉力比常温时小。并通过并行式多尺度分析方法,提出一种用弹簧单元模拟碳纳米管的方法,此方法下的碳纳米管之间的界面剪切力比CF拔出时减小了56%,与试验中结论相符。且在每个碳纳米管两端点会有比周围剪切力大的应力集中。