陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,简称CMCs)是一种高温力学性能优异的结构材料,近年来被广泛应用于航空航天领域。螺栓联接是CMCs结构中最为常见的一种机械连接形式。如何确保螺栓连接结构在服役过程中不发生破坏和失效,是CMCs结构设计领域的重要课题。CMCs螺栓拥有复杂的细观结构,其失效与细观结构密切相关。但是目前对CMCs螺栓失效的研究没有充分考虑细观结构的影响,不能准确地预测CMCs螺栓的失效行为。本文通过试验与数值计算的方法研究CMCs螺栓的细观失效机理,并开展细观损伤的数值模拟方法研究,具有重要的工程意义和学术价值。论文首先通过X光计算机断层成像技术(X-ray Computer Tomography,简称XCT)观测CMCs螺栓的内部结构。在此基础上建立CMCs螺栓细观有限元模型,并采用渐进损伤模型实现了CMCs螺栓的失效分析,预测了CMCs螺栓在拉伸载荷下的失效载荷、失效模式和损伤演化过程。然后开展CMCs螺栓室温下的轴向拉伸试验,通过数字图像相关(Digital Image Correlation,简称DIC)技术采集试验中的位移数据,并通过扫描电子显微镜观察CMCs螺栓的失效断口形貌,获得CMCs螺栓在拉伸载荷下的载荷-位移曲线和失效形貌。通过对比仿真与试验的结果,揭示CMCs螺栓的细观失效机理。最后,根据预测的失效载荷计算出CMCs螺栓的最大和最小拧紧扭矩,并且根据拧紧扭矩范围为联接结构选择合适强度的螺栓提供参考。