纤维增强环氧树脂基复合材料在长期服役过程中会因为吸湿而引起性能的下降,为此人们已经对其进行了广泛的研究。本文将有限元方法与实验方法相结合,对环氧树脂(EP)基体材料,碳纤维/环氧(CF_L/EP)复合材料以及超高分子量聚乙烯纤维/环氧(UH_L/EP)复合材料的吸湿行为进行研究,并对影响CF_L/EP复合材料吸湿行为的几个因素进行模拟分析,为其能够更好地应用于航空航天、机械和医疗等领域提供了更多的理论依据。本文将EP基体试样,CF_L/EP复合材料试样以及UH_L/EP复合材料试样置于一定湿热环境中,对试样的重量进行跟踪测量,绘制吸湿动力学曲线,获得有限元模拟计算的参数。采用有限元分析程序ABAQUS的质量扩散模块模拟了EP基体材料、CF_L/EP复合材料以及UH_L/EP复合材料在环境温度T=37°C以及相对湿度RH=100%条件下的吸湿行为,计算结果和实验结果吻合较好,为后续的湿热残余应力的模拟计算打下了初步基础。本文还采用有限元方法研究了不同纤维分布模型对有限元计算结果的影响以及温度、介质等因素对CF_L/EP复合材料吸湿行为的影响。结果表明:纤维按随机方式排布于环氧树脂基体上的有限元模型能够更好地模拟实际情况;温度对CF_L/EP复合材料的吸湿行为的影响很大,T=80°C时的吸湿率以及平衡吸湿量比T=37°C时的大;吸湿介质不同时,复合材料的吸湿规律不同,在10%HCl酸性溶液中的吸湿动力学曲线不符合菲克定律。有限元模拟结果与实验结果吻合较好,验证了ABAQUS软件的质量扩散模块模拟纤维复合材料吸湿行为的可行性,采用有限元方法可以弥补实验方法周期长的弊端,有助于纤维复合材料更好的应用于各个领域。