随着现代科技的发展，三维整体空芯机织物复合材料具有的轻质、高强、高模量、可设计等综合性能特点越来越受到人类的青睐，逐渐成为复合材料的发展重点。该材料克服了传统夹层复合材料抗剪切性能差，易分层，不耐冲击等弱点。三维整体空芯机织物复合材料可以使用在航天、海洋船舶、汽车等工业的高级工程机构上。本课题研究了三维整体空芯机织物复合材料的增强材料的选择、空芯结构的设计、预成型件的织造和预成型件成型工艺，并重点研究了三维整体空芯织机物复合材料的拉伸和弯曲刚度。本文的主要研究内容及结论如下：（1）通过分析增强纤维纱线原料性能，选用碳纤维、高强聚乙烯纤维、工业涤纶纤维为三维整体空芯机织物复合材料的增强材料。为了预成型件的可织造性，分析正交结构、准正交结构、角连锁结构和开放式结构等四种典型3D机织结构特点，并采用正交结构基本结构单位元素设计几种不同三维整体机织物复合材料空芯结构。（2）为了减少增强纤维原料在织造过程中不受损伤、起毛、打结等情况的出现，同时为了提高预成型件织造效率，利用3.33tex涤纶对增强纤维进行包覆。在经过改造的普通二维织机上成功织造了“六边形”、“三角形”、“工”字形三种不同空芯结构的三维整体空芯织机物复合材料预成型件。（3）以真空辅助成型工艺对所织造的成型件进行固化成型。在整个固化体系中,树脂：固化剂：促进剂重量比设置为100：1：2、真空泵空压机上压力大小设置为-0.08MPa左右、固化时间为15-25min左右较为合理。（4）对所制备的三维整体空芯机织物复合材料拉伸和弯曲性能测试，研究结果表明：空芯结构复合材料板材的经纬向差异较大，纬向性能要远好于经向性能。主要是纬向的增强纤维的数量要远多于经向，即纬向纤维的排列和比经向更加密集，在外力作用时，纬向受力更加均匀，没有明显的受力薄弱区，导致纬向的拉伸和弯曲性能都要好于经向。（5）对所制备的三维整体空芯机织物复合材料拉伸弯曲性能测试，研究结果表明：在比较相同增强纤维材料不同截面形状的复合材料板材中，得到六边形结构、三角形结构、工形结构复合材料板材性能呈递减趋势；在比较同空芯结构不同增强纤维材料的复合材料板材中，得到增强纤维碳纤维、高强聚乙烯纤维、工业涤纶纤维的复合材料板材性能呈递减。主要原因是在增强纤维和树脂结合相同的情况下，板材的性能在很大程度上与增强纤维的性能成正比。