纺织结构复合材料以良好的综合力学性能而广泛应用于各个领域,它的巨大潜力越来越受到人们的重视。纺织预型件的生产技术主要是编织、机织,不同生产技术将赋予预型件不同的性质,三维结构预成型件是高度整体化的连续集合体,从根本上克服了传统复合材料由于层间没有纱线通过而容易分层的弊病,从而大大推动了纺织结构复合材料的发展与应用。但它们各自也具有许多缺点:目前机织物适应性不够,大多数织机还不能加工三维各向同性的机制预型件,材料剪切性能较低,力学性能利用率低;三维编织复合材料虽然具有良好的结构整体性,但常用的编织都是纤维从内表面穿到外表面,即穿过编织件的断面成三维结构,用这种方法制成的结构,如果外表面受到摩擦或切割损伤,就有可能导致结构的解体,此外编织结构的织物易变形,所以我们需要考虑一种新的结构,能同时发挥各自优势,又能同时克服二者缺点,这就是机织与编织结构相结合的方法。 本文通过实验,观察了新结构预成型件的真实结构,导出了织造结构参数之间的关系,并比较不同结构复合材料的力学性能。本文试图通过对这种新结构三维复合材料结构的描述以及其力学性能的分析,来比较这种新的织造方法,为三维复合材料的优化设计和应用提供理论基础,从而为推动三维复合材料这门新学科的不断向前发展。 研究结果表明,对于四步法编织与机织相结合的新结构来说,与纯机织、编织相比力学性能有一定的优越性,二步法编织与机织相结合的新结构也有不同程度的改进。 目前,国内外对这种新结构织造方法的研究相对较少,它的研究将对推动纺织结构复合材料的研究与应用起到一定的促进作用。