纤维增强树脂基复合材料是一种先进的高性能复合材料,凭借比强度与比模量高、成本低、可设计性强等优势,目前已被广泛应用于航空航天、能源交通等重要领域。三维正交机织复合材料通过引入厚度方向的纤维束（即Z纱）,极大地提高了材料的结构完整性,改善了层合结构复合材料与二维机织复合材料厚度方向性能差的问题。此类材料目前已经有了应用于航空发动机风扇/压气机叶片中的趋势,因此有必要对其在振动载荷下的疲劳性能进行研究。本文以T700/EC230R三维正交机织复合材料为对象,进行了以下的研究:将机织复合材料结构的渐进损伤疲劳寿命预测方法与应力场强法相结合,提出了一种新的疲劳寿命预测方法,并在此过程中提出了疲劳损伤度这一变量与相应的三维疲劳损伤度场强计算方法。同时将现有的渐进损伤方法推广到三维正交机织复合材料的振动疲劳问题。并基于有限元软件以及数学计算软件对以上两种方法进行了程序实现。利用T700/EC230R复合材料单向板对机织复合材料中组分材料的性能进行了研究,开展了复合材料单向板在各个方向上的静态拉伸、压缩试验与剪切试验,得到了纤维束的静态力学性能。并开展了复合材料单向板各个方向上的疲劳试验,通过疲劳试验数据拟合得到了纤维束疲劳性能相关的数学模型。设计并构建了一种可以模拟悬臂板结构振动疲劳的试验机。并基于此疲劳试验机,对复合材料模拟叶片进行了振动疲劳试验,在此过程中研究了叶尖位移与模拟叶片应变最大值的关系,提出了当量剩余承载能力这一变量与相应的模拟叶片最终失效准则。最终通过拟合试验结果得到了模拟叶片的振动疲劳寿命模型,并通过观察模拟叶片在不同载荷与不同循环数下的损伤形式,研究了三维正交机织复合材料的振动疲劳损伤发展规律。基于复合材料模拟叶片的实际结构与编织参数,建立了整体结构的几何模型与有限元模型。通过对单胞有限元模型施加周期性边界条件,计算得到了材料的宏观力学性能,并通过弹性模量计算值与实际测量值的对比表明了建立的几何模型与有限元模型具有一定的准确性。在此基础上,利用本文建立的两种方法对三维正交机织复合材料模拟叶片在多个振动疲劳载荷水平下的疲劳寿命与疲劳损伤发展过程进行了预测,并通过与试验结果的对比验证了方法的有效性。