编织复合材料由于具有轻质、高强、抗冲击以及可设计性强等特点使其在航空航天等高科技领域以及汽车、船舶、建筑工程等民用领域具有广泛的应用前景。已有的关于三维编织复合材料的研究大多假设纤维与基体界面处的位移和应力都是连续的,即不考虑界面对三维编织复合材料力学性能的影响。但现有的研究表明编织复合材料力学性能和损伤失效同纤维与基体之间的界面性能存在明显的关联。因此,忽略界面效应的三维编织复合材料力学性能的理论预报结果可能存在一定的误差和局限性。扩展有限元由于在近似函数中增加了反应界面间断特征的附加项,因此可以用来建立考虑界面效应的三维编织复合材料力学性能的理论预报模型。但目前扩展有限元的理论尚不完善,已有的扩展有限元方法多用于二维问题的模拟。本文建立了基于扩展有限元的三维编织复合材料力学性能理论预报模型,研究了界面效应对三维编织复合材料力学性能的影响。本文的主要内容包括以下几个方面:(1)基于单位分解方法和水平集方法,推导出了三维空间的纤维束增强复合材料界面的水平集函数。采用扩展有限元方法的基本思想和实施步骤,描述了加强函数的选取、控制方程的推导、单元刚度矩阵的积分等。(2)建立了含无厚度界面三维编织复合材料的界面模型。通过增加节点附加自由度,推导出了含界面三维四向编织复合材料界面刚度矩阵表达式,提出了单元和界面刚度矩阵的数值积分方法。(3)采用改进的二十节点等参单元扩展有限元方法计算了含界面单纤维束模型的应力和位移场,验证本文所提出扩展有限元方法的正确性以及收敛性。采用本文所提出的改进的扩展有限元方法计算了含界面三维四向编织复合材料的细观应力场和位移场,研究了三维四向编织复合材料界面处的位移跳跃和应力集中现象。