本发明提供了一种使用有限元软件模拟复合材料残余应力分布的方法，本发明涉及复合材料有限元模拟领域与无损检测领域，所述方法包括：对铺层复合材料进行检测，利用其周期性，确定其具有代表性体积单元、建立碳纤维增强树脂基复合材料模型、创建耦合与边界条件、输出应力分布结果、标定复合材料声弹性应力系数、使用超声波扫描显微镜检测复合材料，计算拉伸试样残余应力、验证模拟结果。本发明操作简单，可重复性强，对各向铺层复合材料情况均试用，能精确地、全面地反映铺层复合材料在载荷情况下的力学响应并可通过实验对模拟结果加以验证，为复合材料的质量评估提供了有力的支撑。