作为一种常见的工程结构件，T型梁被广泛运用于航空航天航海等领域。而这些T型梁(T-beam)结构经常遭受鸟撞和冰雹、水中漂浮物和码头撞击。因此，设计并制造具有高弯曲刚强度和抗冲击性能的复合材料T型梁，研究T型梁在冲击加载下的动态响应，表征其动态冲击下的力学性能，极富有实际应用价值。　　 本课题主要研究三维双轴向间隔纬编复合材料T型梁的横向准静态弯曲性能和动态冲击性能，比较两种状态下横向加载性质和破坏模式的不同，探讨筋板高度对T型梁冲击响应的影响。基于增强织物细观结构的有限元单胞模型，推导复合材料单胞中各组分刚/柔度矩阵。根据最大应力准则和临界失效面积(CDA)破坏准则，编写材料属性用户子程序VUMAT(Vectorized User-defined Material Subroutine)，联合商用有限元程序包ABAQUS，用有限元方法计算复合材料T型梁冲击响应，并对实验和模拟结果进行对比分析，验证用户子程序对于三维双轴向间隔纬编复合材料T型梁结构件的适用性。　　 本论文的主要内容有：　　 1.三维双轴向间隔纬编针织物的编织和性能测试。　　 作为一种新型的纺织增强结构，三维双轴向间隔纬编织物不仅实现了轴向增强，而且厚度方向的连接纱增强了T型梁的抗剪切能力。利用自制的特殊针织横机，成功编织出符合质量要求的织物样品，并对其拉伸、撕裂和剥离性能进行测试和分析。测试结果表明：(a)织物经纬向拉伸性能与衬经纱密度和衬纬纱密度密切相关。(b)连接纱改善了结构织物的抗撕裂性能。(c)连接纱的经纬向密度不同是造成织物经纬向剥离曲线的不同的主要原因。　　 2.T型梁的制作。　　 三维双轴向间隔纬编复合材料T字梁的制备，要求T型梁的筋板与腹板垂直，T型梁的厚度均匀，表面光洁平整，玻璃纤维的浸润度良好。采用自制的玻璃板模具和真空辅助转移模塑复合材料生产工艺，成功制得了三种不同筋板高度(0cm，3cm，5cm)的三维双轴向间隔纬编复合材料T型梁。　　 3.T型梁的准静态和动态横向冲击响应。　　 分别采用了MTS材料试验系统和Hopkinson压杆试验了不同筋板高度的复合材料T型梁准静态横向加载响应和动态横向加载响应。测试结果表明：在准静态下，相对于0cm筋板的T型梁，3cm和5cm筋板高度的T型梁具有更高的最大载荷和能量吸收性能，这是因为筋板有效地提高了材料的弯曲刚度。对于动态试验，结果表明对于同一筋板高度T型梁，最大载荷和吸收能量随着冲击速度的增加而增加，这说明冲击最大载荷、冲击吸收能量对冲击速度是敏感的。在同一冲击速度下，最大载荷和吸收能量随着筋板高度的增加而增加。　　 准静态和动态横向加载下的对比结果还表明：T型梁的动态冲击破坏模式除了基体的破坏和纤维断裂、拉伸、压缩外，还包括剪切破坏。相对于平板，3cm筋板和5cm筋板T型梁的腹板压缩破坏和筋板的拉伸破坏程度较轻，这是因为筋板增加了T型梁的抗弯刚度，增加了T型梁的抗冲击损伤容限。　　 4.T型梁准静态和动态横向加载性能有限元模拟计算。　　 基于增强织物细观结构的有限元单胞模型，通过坐标系转换得到了三维双轴向间隔纬编复合材料T型梁中五部分组分(衬经纱、衬纬纱、针织纱、连接纱和基体)的刚/柔度矩阵，同时引入三维塑性势函数，推导出T型梁弹塑性本构方程。利用Fortran语言，编写基于弹塑性本构关系、最大应力准则和临界失效面积准则的单胞模型VUMAT接口程序。材料失效性分析中单胞的基体失效分析采用Octahedral剪切原理和最大应力准则；单胞中纱线失效分析采用最大应力准则和临界失效面积准则。VUMAT与有限元分析软件ABAQUS的结合，模拟了三维双轴向间隔纬编复合材料T型梁在准静态和高应变率下材料的载荷-位移曲线和能量-位移曲线，破坏模式和加载过程。模拟曲线和实验曲线的较好的吻合度表明：建立的单胞模型和编写的用户子程序是正确的，其不仅可以适用于三维双轴向间隔纬编复合材料板材的力学性能模拟，而且也完全适用于三维双轴向间隔纬编复合材料结构件T型梁上。　　 本论文的研究工作是对三维纬编间隔纬编复合材料T型梁抗冲击性能的表征，为进一步优化三维双轴向间隔纬编结构提供依据，也为研究其他三维双轴向间隔纬编复合材料结构件提供参考。