本文以“数字材料”技术为先导,对微胶囊自修复复合材料的微结构进行表征,以“数值材料”技术为核心,研究自修复体系细观尺度的力学性能及失效行为,达到对材料微结构的“性能导向型”设计和性能预测的目的。材料的微观组织结构对材料的力学性能和失效行为有着直接的影响。在具有材料微观组织结构的代表性体积单元(RVE)上进行计算自修复体系的细观力学响应,通过改变自修复体系RVE的几何特征,用于研究微结构对性能的影响程度。本文旨在研究与建立用于自修复体系微结构仿真,力学性能预测,微裂纹启裂及扩展模拟,裂纹修复及修复强度预测的平台。我们通过对力学试验的模拟,预测其自修复体系性能,根据“材料结构弱点”概念评估微结构内微裂纹的启裂和扩展,推演自修复体系微结构的“虚拟失效行为”,并结合程序设计和对有限元软件ABAQUS的二次开发对平台进行搭建。对于微胶囊自修复复合材料微结构,根据实际测的的几何特征,分布信息,采用球填充算法作为核心部分,通过对ABAQUS的前处理进行二次开发,完成自修复体系RVE的仿真,实现了自动化,参数化,简易高效的几何建模方式。在进行力学性能预测时,我们编写Python脚本实现了：不同自修复RVE结构的网格划分；不同工况,不同分析过程的自动建模；自动提交计算,评估分析结果,并根据分析结果计算力学性能。同时根据材料微结构力学计算的数值解,识别“材料结构弱点”,通过编写外部程序,采用损伤失效模型,研究自修复体系内微裂纹(群)的启裂、扩展,推演微结构“虚拟失效行为”。完成了单向拉伸载荷和热交变载荷的作用下,自修复体系RVE微裂纹的启裂和扩展的模拟。同时利用微裂纹的扩展的结果,根据指定的修复率,将失效部位赋予修复后的材料,重新加入几何模型,实现“虚拟裂纹修复”,并进行修复强度的预测,评估了修复部位材料强度达到原始强度的百分率。最后,根据研究需要,为避免大量繁琐的有限元建模操作过程,我们将研究过程中用到的预测方法,实现方式通过程序设计进行整合,便于在自修复体系模拟平台中进行功能添加。