三维编织复合材料克服了传统复合材料层合板层间性能差、冲击韧性低和损伤容限低的缺点,同时还具有成本低和可设计性等优点,因而广泛应用于航空、航天、汽车等领域。对其进行理论研究和性能预估,是日益重要的前沿课题。以下是本文的主要研究内容：1、基于三胞模型,利用纤维束所含单丝根数及其直径、纱线的排数、列数、编织角及复合材料的宽度和厚度理论预测三维四向编织复合材料的纤维体积分数,试验结果表明计算值与测试值吻合性较好。这种方法需测量复合材料的编织角及复合材料的宽度和厚度,这样就大大降低了测量带来的误差,从而提高精确度。2、实验研究三维编织结构参数对复合材料拉伸模量和强度的影响,包括厚度,编织角,纤维体积分数,轴向纱数与编织纱数之比,四向／五向等,且对复合材料的破坏断裂过程进行了研究。实验结果表明：三维编织复合材料具有良好的力学性能,编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响；复合材料的轴向拉伸有两种破坏模式：一种是裂纹沿纤维束扩展,另一种是纤维束拉断,后者为主要破坏模式。3、理论分析三维四向编织复合材料和三维五向编织复合材料的纱线排数和列数对其轴向拉伸模量的影响,研究发现其拉伸模量随着纱线的排数、列数的增加而降低,而且,当纱线的排数和列数都是很小时,表面区域和角区域的体积分数对三维编织复合材料的轴向模量的影响是不可以被忽略的。4、基于对三维编织结构参数的研究,提出了一种预测三维编织复合材料轴向拉伸模量的方法,其也可以作为一种测试方法。主要内容包括：(1)对纱线的排数大于2的三维编织复合材料轴向拉伸模量的预测：这种方法,是通过对三种尺寸的复合材料试样进行拉伸测试,得到这三种尺寸复合材料的轴向拉伸模量,再结合其纱线的排数和列数,从而可以计算出此类复合材料结构中内部区域、表面区域和角区域的轴向拉伸模量,以进一步计算出其他尺寸的编织复合材料的轴向拉伸模量,这些复合材料具有相同的纤维、树脂、固化工艺、编织角、纤维体积分数和花节长度以及不同的纱线排数或列数。三种尺寸的试样的长度、宽度和厚度可以分别设定为250mm,25mm和2-10mm。至于其预成型件中的纱线排数和列数,纱线排数大于2,而纱线列数则需根据测试样的宽度(25mm)及试样的工艺参数进行设定。(2)对纱线的排数等于2的三维编织复合材料轴向拉伸模量的预测：这种方法,是通过对两种尺寸的复合材料试样进行拉伸测试,得到这两种尺寸复合材料的轴向拉伸模量,再结合其纱线的排数和列数,从而可以计算出此类复合材料结构中表面区域和角区域的轴向拉伸模量,以进一步计算出其他尺寸的复合材料的轴向拉伸模量,这些复合材料具有相同的纤维、树脂、固化工艺、编织角、纤维体积分数和花节长度以及不同的纱线排数或列数。两种尺寸的试样的长度、宽度和厚度可以分别设定为250mm,25mm和2-10mm。至于其预成型件中的纱线排数和列数,纱线排数等于2,而纱线列数则需根据测试样的宽度(25mm)及试样的工艺参数进行设定。