本文回顾了三维机织复合材料理论研究的发展，指出了存在的问题。引用经纱脉络描述法解决了任意三维机织复合材料的拓扑结构表征问题，参考了单胞分解法及亚胞向量的概念，实现了三维结构的二维化、数字化。在此基础上，对三维机织复合材料进行细观结构分析，基于经典的双凸模型，通过引入“凹凸交变模型”，修正了一直以来的恒定截面假设，使截面形状更加接近实际。同时研究了纱线束的屈曲形态，采用周期性B样条曲线拟合纱芯曲线函数，使纱线卷曲形状更好地逼近真实形态，使其形态更加趋于自然。建立了三维机织复合材料细观结构的几何分析模型，将几何设计参数与宏观设计参数关联，达到输入宏观设计参数即可得到相应的单胞几何模型的效果，而且该几何模型是实体模型，可以形象、直观地观察其内部结构。　　 本课题基于Pro/E软件构建了三维机织复合材料CAD系统，提出了三维参数化模型与程序控制相结合的方式，即采用Pro/E软件建立三维机织复合材料的样板模型，利用其自带的二次开发工具Pro/Toolkit调用大量的底层C函数，在Pro/E系统中增加所需的功能，创建3DWCCAD系统。设计人员通过人机交互对话框，根据设计需要在交互界面中输入相关的设计参数，使该CAD系统自动生成相应的三维织物模型，为三维机织复合材料的结构设计提供了参考。