本文所研究的三维多层缠绕编织复合材料是一种新型的三维编织复合材料,其有着三维编织复合材料所共有的优点,同时又有着自身的独特优势,是一种值得深入研究的材料。本文主要从以下几个方面对其进行了研究。首先,编织工艺与纱线空间走向的研究,获得了三维多层缠绕编织复合材料在底盘上的投影路径,得到了纱线在空间的分布情况,直观地展现了三维多层缠绕编织复合材料的空间构型。进一步在编织工艺的基础上建立了三维多层缠绕编织复合材料单胞,获得了一些必要的参数,如纤维体积含量、编织角、纱线填充因子等。接着,利用刚度平均法证明了三维多层缠绕编织复合材料是一种正交各向异性材料,并用该方法和Kregers加权平均模型WAM分别求解其刚度性能,包括了独立的9个工程弹性常数。基于所建立的单胞模型,用有限元方法重新得到了三维多层缠绕编织复合材料的弹性常数,并与刚度平均法和WAM预测的弹性常数进行了对比,分析了两种理论解的优缺点。其次,利用Abaqus/Explicit进行显式动态分析,并通过用户自定义材料VUMAT子程序实现损伤单元的刚度折减。分别采用Mises准则和Puck准则判断基体和纤维材料的失效状态,模拟拉伸与压缩工况下的损伤过程,最终得到了三维多层缠绕编织复合材料的强度性能。最后,在实验室利用较为先进的RTM工艺复合成型三维多层缠绕编织复合材料,获得了低孔隙率、缺陷较少的试验件,并完成了其力学性能的测试,将实验结果和仿真结果对比,分析了误差原因,证明了本文所用研究方法的准确性。