缝合复合材料通过在厚度方向上加入缝线，增强了Z向的力学性能，克服了传统层合板厚度方向上抗冲击性能弱、损伤容限低等缺点，有广泛的应用前景。准确预测缝合复合材料的力学性能，是其应用和发展的前提。本文针对缝合复合材料细观结构，提出了缝合复合材料层板面内刚度和面内强度的预测模型。主要包括以下内容：（1）针对缝合复合材料的细观几何结构，考虑缝线引起层板增厚对面内纤维体积含量的影响，参数化建立了适用于不同缝线直径、不同增韧密度层板的有限元单胞模型，引入加周期性边界条件，发展了缝合复合材料单层板刚度有限元预测模型。基于商用软件ANSYS，开发、编写了缝合、未缝合复合材料单层板及层合板的有限元刚度预测程序，并预测分析了不同铺层角度单层板和层合板的刚度，预测结果与文献试验结果的误差低于10%。（2）基于绕流柱—缝线比拟模型，通过考虑任意方向的来流流过椭圆绕流柱来比拟树脂包围任意方向的椭圆截面缝线，改进了45°绕流柱—缝线比拟模型，并以此为基础，针对缝合复合材料单向板，建立了流体数值分析+基于单胞有限元建模的刚度分析方法和流体理论解+基于单胞有限元建模的刚度分析方法，分析评估了文中所建立的单向板刚度分析方法的精度与效率。（3）基于所建立单层板刚度预测方法，引入强度破坏准则，分别建立了缝合复合材料单层板强度的逐渐累积损伤分析方法和基于侨联模型的缝合复合材料单层板强度的逐渐损伤分析方法，与文献的实验结果对比，验证了文中所建立的强度分析方法有效性。并基于商用软件ANSYS，开发、编写了两种强度的仿真程序，模拟仿真了缝合复合材料单层板单胞的渐进失效过程，分析了失效机理，预测结果与文献结果吻合较好。