植物纤维纺织结构复合材是纺织学科与复合材料学科相互结合、交融和发展的优良产物。材料的正交各向异性表明,建立起从单向、双向、顶破到三维的完整的力学评价方法和研究体系,可以更加客观地理解机织物及其复合材的力学行为；植物纤维纺织结构复合材的制备及性能研究将有助进一步拓展植物纤维在工程结构材料方面的应用。本论文首先利用Instron 5800力学试验机验证了3-D复合材料评价系统的精度；应用数字散斑相关方法表征了苎麻纤维织物在双轴向载荷下的应变场；发现机织物经、纬在双轴向载荷下存在交互作用和并对不同载荷阀值和不同角度的的交互机理进行了探讨；分析了机织物在单向、双向、顶破、三维载荷下的力学性能,得到了一种多维力学实验及评价方法。然后,研究了三种基体(水性环氧树脂、酚醛树脂和异氰酸酯)纺织结构复合材料在单向、双轴向拉伸性能和三点弯曲性能；并对其光老化性能进行了表征,得到了一种较优的树脂基体,并运用模糊综合评判法得到了较优的制备工艺条件。最后考虑材料作连接件打孔的要求,对含孔复合材在单向、双轴向下力学性能进行了研究,表征了不同孔径下的径向和环向位移、应变场。以上研究内容的主要结论归纳如下：1、系统精度验证及双轴拉伸应变场的测量3-D复合材料分析系统可以对材料进行X、Y和Z方向的三维力学性能评价,且精度可以满足试验要求。数字散斑位相关方法在测量植物纤维织物双轴向拉伸中位移场、应变场的应用是可行的。2、双轴向拉伸试验方法鉴于天然苎麻纤维织物的特点,双轴向拉伸实验选择：预张力(≤10N),拉伸速率(≤0.125mm/s)；十字试件形状选择平缓圆弧连接过渡的十字试件(Ⅱ、Ⅲ型)较为合适,满足最大应力发生在中心,应变均匀分布的要求。3、经、纬向交互作用在双轴拉伸向载荷下,机织物的经、纬向之间有交互作用,且这种作用体现为纬向对经向载荷的影响较大。纬向对经向的影响在载荷和应变上都表现出明显的非线性特征。随着纬向载荷值的线性增加,经向力值有非线性增大趋势,经纬向载荷比、应变绝对值逐渐减小。4、多维载荷下织物的力学性能双轴向载荷下经向断裂强力力值较单向拉伸时小而变异系数较大,纬向断裂强力力值和变异系数都较单向拉伸时大。三维载荷下的顶破强力的差异主要由顶破方式决定。三维载荷下的经、纬断裂强力相关系数是0.58,偏相关分析表明有12.48%是由顶破强力协同作用产生的。5、不同树脂基体复合材料性能比较与制备工艺双轴向载荷下水性环氧树脂板和异氰酸酯板表现出正交异性和弹塑性,酚醛树脂板表现出线性和双向同时脆性断裂；在双向不同时断裂的瞬间,断裂方向的载荷变化对未断裂方向的载荷产生负的影响,影响程度与断裂方向载荷值呈正比关系。酚醛树脂板抗光变色效果较好,经过水煮和碱处理后的异氰酸酯板表观颜色光稳定性增强。运用模糊综合评判理论,以复合材料力学性能为依据,建立材料制备工艺的多因素单层次隶属函数评判模型；对热压三要素和铺装方式进行了综合模糊评价,得到了制备工艺最优排序为：热压压力3MPa,热压温度120°,热压时间5min,铺装方式[(0/90)]7。6、含孔复合材料力学性能研究当载荷线性变化时孔周围的位移场分布较为均匀,随着载荷接近破坏值,位移场呈非线性分布并出现高应变值点,破坏以极快的速度沿孔边在这些点首先发生；随着孔径的增大,双轴向载荷下孔周围相同面积内X、Y方向正应变的平均值减小,应变值波动小范围增大；材料在双轴向载荷下失效强度要比单向拉伸时低,降低比例为14%-27%,且随着孔径的增加而增加。本研究结果表明：多维力学性能评价方法可以更加客观、全面地反应各向异性材料的力学性能；运用模糊数学综合评判和数字散斑相关方法可以对复合材料的制备工艺和应变场进行准确、方便地表征；植物纤维纺织结构复合材料力学性能可以满足普通工程复合材料的要求,具有的无可比拟的研究与应用价值。