La caractérisation des constituants d'un matériau composite peut représenter un défi expérimental, en particulier aux petites échelles. L'homogénéisation inverse permet de déterminer les propriétés microscopiques des phases à partir de données macroscopiques, plus faciles à obtenir. Ce processus repose sur la minimisation d'une fonction coût, laquelle compare les données mesurées aux résultats issus de modèles. Ici, les propriétés effectives du matériau sont dérivées de manière continue par rapport aux paramètres locaux des différentes phases. Le problème inverse peut ainsi être résolu en champs complets avec des algorithmes basés sur le gradient. Cette méthode a été mise en œuvre sur un composite prototype carbone/LMPAEK, pour lequel des essais de traction et de fluage ont été réalisés sur des stratifiés. Un algorithme de Newton et des calculs d'homogénéisation basés sur les FFT sont utilisés. Les propriétés élastiques anisotropes des fibres et le comportement viscoélastique de la matrice ont été identifiés. Afin de valider la qualité des résultats obtenus, des analyses de sensibilité et de propagation d'incertitudes ont été réalisées via un modèle de régression.