基于有限元理论和复合材料承载时变形协调的前提，本文采用CAD软件绘制三维机织结构单胞几何模型，然后导入有限元软件包进行分析，对工程中常用的四种三维正交角联锁结构复合材料的弹性性能进行分析，并将预测结果与实验测试结果及取向平均理论预测结果进行了对比分析，验证了有限元分析方法的可行性和单胞结构的正确性，并探讨了设计参数对复合材料弹性性能的影响规律，为三维角联锁结构复合材料的结构设计、工程应用等提供了一定的理论依据。本课题采用PRO/ENGINEER软件绘制了四种角联锁结构的单胞模型，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、直观地观察单胞的结构。在有限元分析过程中，对复合材料最小重复单元的选取，单胞模型的尺寸，单胞模型中衬经纱与接结经纱的排列，间隙参数H以及自由网格划分等级对等效弹性模量预测结果的影响进行分析，并最终优选出适合本课题的单胞模型。将有限元软件分析方法得到的等效弹性模量与实验测量值以及取向平均理论预测值进行了对比分析，结果表明有限元方法预测值与实验值及取向平均理论预测值总体变化趋势基本一致，且预测值与实验值的误差较小，验证了本有限元分析方法的可行性。分别变化纬纱横截面形状(a_f)、纤维原材料和纱线密度等参数，分析其对纤维体积含量和等效弹性常数的影响。分析结果表明，随着a_f(N值)的增加，各结构复合材料的纤维体积含量、等效弹性模量呈现近似线性增加；纤维原材料的轴向弹性性能越强，则复合材料各向弹性性能越强，各向同性的纤维原材料(E玻璃)做成的各结构复合材料的经向弹性模量和纬向弹性模量差异较小；随着经纱密度的增加，各结构复合材料纤维体积含量和经向弹性模量(Ey)呈现近似线性增加趋势，而纬向弹性模量(Ex)却呈现近似线性减小趋势，纬纱密度的增加使得各结构复合材料纤维体积含量和纬向弹性模量(Ex)呈现近似线性增加趋势，而经向弹性模量(Ey)却呈现先减小后增大的趋势。