双层机织间隔纱织物是一种特殊结构的三维立体机织物,其潜在的应用领域之一是纺织复合材料风机叶片的增强材料,本文根据风机叶片对增强材料的特殊性能要求,选择玄武岩纤维长丝、芳纶短纤纱作基本原材料,在试织过程中遇到经纱起毛、断裂等难题,为此又自主创新设计并试纺了玄武岩长丝/丙纶包缠纱用于面层组织织造,以芳纶纱线作为接结纱、平纹作为面层组织和接结组织的基础组织,探讨双层机织间隔纱织物结构的影响因素,并利用TexGen软件模拟本课题双层间隔纱织物的结构,形成了整套的双层机织间隔纱织物的织造技术,为研发多层机织间隔纱织物做了大量的基础性工作。课题在有限的实验条件下,织造完成了不同经纱细度、不同面层经密的预制件。以316不锈钢为原料设计加工了双层间隔纱织物的填充模具,并用硬质聚氨酯泡沫将预制件进行填充,采用手糊法制备其复合材料,对复合材料的平压、侧压、弯曲、低速冲击及冲击后压缩等力学性能进行测试,从宏观角度分析不同结构参数对复材力学性能的影响,并基于ABAQUS软件对复合材料的平压、侧压及弯曲性能进行有限元模拟。实验结果表明:采用玄武岩长丝包缠纱、芳纶短纤纱,能够实现双层间隔纱机织物的织造。当芯纱细度为100tex、264tex时,制备的两种规格的玄武岩长丝/丙纶包缠纱分别在300捻/m、200捻/m时综合性能较好,此时的包缠纱表面光滑且包覆均匀,可用于面层组织织造;复合材料力学性能测试结果表明:面层组织经纱细度增大,复合板材的平压强度和平压弹性模量无明显差别,板材侧压性能、经向弯曲能力提高。冲击后,随着经纱细度的增加,上、下面板的损伤程度逐渐减小;增强体面层组织密度增大,复合材料压缩强度、经向弯曲能力及复合板材的抗冲击能力均下降。且不同冲击能量下,各规格板材受到不同程度的损伤,但受损范围较小,板材没有出现明显分层现象;随着冲击能量增加,达最大冲击载荷的时间逐渐缩短。不同能量冲击后复合材料侧压强度呈现不同程度的衰减,且随着冲击能量的增加,剩余侧压强度逐渐减小。通过对实验测试结果与有限元模拟计算对比,验证有限元模型的合理性,为今后优化玄武岩纤维长丝/芳纶间隔纱织物增强复合材料力学性能奠定基础。