二维编织结构增强复合材料中的纤维相互交织,具有较高的整体性,使其轴向压缩性能和耐冲击性能都优于传统的复合材料管件。复合材料的力学性能与增强体的编织工艺以及树脂的性能关系密切。首先,针对碳纤维在二维编织过程中不耐扭折、易受损断纱的现象,通过拉伸性能实验和导纱瓷眼折角磨损实验分析了碳纤维复丝的可编织性能。得出碳纤维复丝的断裂强度远高于其他纤维,但延伸性差。同时探讨了纱管缠绕过程中应注意的几个问题。在24锭二维编织机上编织了几种不同工艺参数的碳纤维编织物,研究了编织工艺对织物外观起毛状况及力学性能的影响。得出影响碳纤维复丝在导纱瓷眼处折角磨损程度大小的因素依次为牵引力、折角、编织速度;编织纱线根数不变的情况下,编织节距的减小,二维编织物平方米重增加,起毛严重,编织物的拉伸断裂强力降低。其次,通过优化二维编织增强复合材料管件复合工艺,制作了碳纤维含量较高的碳纤维复合材料管件,同时对管件进行了轴向压缩性能测试,分析并探讨了编织参数对复合材料管件纤维体积含量及轴向压缩性能的影响。得出优化后的复合工艺可保持复合材料管件纤维体积含量在20%-40%之间,同时使得复合后管件的内径达到一致;编织速度不变的情况下,随着编织节距的减小编织角逐渐增加,纤维体积含量逐渐增加,当编织节距减小到一定程度后,纤维体积含量增加变缓,而轴向压缩强度先升高后降低,当编织角为46°时,轴向压缩强度达到最大。同时借助耐冲击设备对复合材料管件进行了耐冲击性能试验,分析了关键破坏过程中力—位移变化趋势。最后,利用SolidWorks软件建立了二维编织预制件的三维几何模型,较为准确的模拟了其编织过程中纱线的编织走向和交织状况。