由于复合材料具有的低密度,高强度的优点,目前已经被越来越广泛的应用在汽车制造,航空航天,新能源,建筑等领域。尤其是汽车车身,航空发动机叶片这些部件越来越追求轻量化,但对于强度还有很高的要求,在这些部件上使用连续长纤维增强型复合材料已经成为一种发展趋势。一些国际大公司已经实现了在量产零部件上使用高性能复合材料,来替代金属。在上述产品生产组装的过程中不可避免需要开孔,比如使用螺栓将各个零部件连接固定到一起。为了保证开孔后,零部件的强度,安全等性能依然达标,研究含孔复合材料的力学性能是非常有必要的。本文使用玻璃纤维机织物作为复合材料的增强体,环氧树脂作为复合材料的基体,这两者都是目前应用非常广泛的材料。通过三维织机制备二维和三维机织物,使用真空辅助成型技术制备出玻纤复合材料,通过预成形孔和普通钻孔两种开孔方法制备出了不同孔径的三维机织玻纤增强复合材料。分别测试所有复合材料的拉伸性能和弯曲性能。对比二维和三维普通钻孔复合材料的拉伸和弯曲性能,三维机织复合材料拉伸强度和弯曲强度分别为294.24MPa和367.38MPa,远高于二维机织复合材料的192.56MPa和253.55MPa。三维机织复合材料的拉伸和弯曲断裂应变分别为5.68%和5.80%,也明显高于二维机织复合材料的4.10%和2.58%。这主要是由于三维机织复合材料中经纬纱线处于非交织的伸直状态,以及由于三维机织物中Z纱的存在,使复合材料更具有抗冲击性,不易发生分层;对比三维普通钻孔和三维预成形孔复合材料的拉伸和弯曲性能,三维预成形孔复合材料拉伸强度和弯曲强度分别为308.34MPa和491.64MPa高于三维普通钻孔复合材料的284.99MPa和329.58%。三维预成形孔复合材料的拉伸和弯曲断裂应变分别为6.29%和5.33%,高于三维普通钻孔复合材料的4.92%和4.72%。这主要是由于预成形孔工艺是纱线绕过圆形模具,纱线本身依然保持连续,钻孔时钻头不需要克服撕破纱线的阻力,这样对复合材料整体造成的振动和冲击都比普通钻孔工艺要小,最大限度的保留了复合材料原有的力学性能。除此之外,在孔的两侧,玻璃纤维的体积分数是提高的,玻璃纤维本身的力学性能优于树脂,其体积分数的提高有利于复合材料整体力学性能的提高;对比不同孔径的复合材料的力学性能,发现对于普通钻孔复合材料,随着孔径增大(0mm,4mm,6mm),力学性能下降,如拉伸强度从294.24MPa,下降到268.06MPa。弯曲强度从367.38MPa,下降到324.20MPa。这是应力集中效应造成的。而对于预成形孔复合材料,随着孔径增大,玻璃纤维在孔两侧的体积分数也随着增大,这有利于提高复合材料力学性能,与应力集中产生的效果相反,所以不同的观测值在孔径增大的情况下表现出不同的趋势。通过观察断面图,发现在复合材料断裂时发生了纤维的断裂,基体的开裂,纤维与基体的脱离等现象。二维机织复合材料,更容易发生分层现象。并且三维的复合材料中纤维断裂更加整齐,二维复合材料中的断裂纤维的长短不一,断裂一致性差。这表明伸直状态下,更有利于树脂对纤维的浸润,增强了树脂与纤维的界面力。