三维编织复合材料具有卓越的结构整体性,轻质高强和抗分层等特性。在大气环境服役过程中,热氧老化导致的三维编织复合材料结构件强度降解和退化是无法避免的问题。与此同时,老化降解的编织复合材料还可能受到各类冲击损伤的威胁,例如飞行器高速状态的飞鸟撞击和冰雹碰撞等。结构件的老化降解对其抵抗外部物体动态冲击能力造成显著的影响。因此,探讨和揭示三维编织结构复合材料在不同热氧老化环境下的动态力学响应,对编织复合材料结构件的耐久性、安全服役性能和寿命预估具有至关重要的意义。本文旨在发现三维四向（3D4d）、三维五向（3D5d）编织结构复合材料大气环境热氧老化前后冲击断裂性质变化规律。采用实验和多尺度有限元相结合的分析方法,研究老化时间和温度对三维编织结构复合材料冲击断裂强度降解影响,揭示热氧老化后编织复合材料冲击断裂损伤机理,为编织复合材料在大气环境安全服役提供理论和实验参考。论文主要研究内容如下:（1）树脂浇注体和3D4d和3D5d编织复合材料老化处理。根据动态热机械分析实验方法（DMA）测试环氧树脂聚合物的玻璃化转变温度,并以此温度设定老化温度为90℃和180℃,老化时间为0、2、4、8、16天。（2）树脂浇注体和3D4d和3D5d编织复合材料老化前后性质变化实验表征。分别利用光学摄像设备,红外光谱分析表征热氧老化过程中环氧树脂聚合物表面形貌和化学性质变化;利用扫描电子显微镜（SEM）观察热氧老化过程中三维编织复合材料界面损伤情况。利用单轴动、静态压缩实验表征环氧树脂浇注体热氧老化后的力学响应。利用动、静态断裂实验表征3D4d和3D5d编织复合材料断裂行为和力学响应。（3）基于编织复合材料内部纱线真实交织情况,构建多尺度有限元模型。通过引入老化后树脂性质,预测微观结构纱线模型,中观尺度模型（内单胞,面单胞和角单胞）、宏观尺度均质模型的材料性质。根据上述计算结果,构建细观结构-宏观结构跨尺度有限元模型,探究热氧老化引起的树脂基体降解,纱线性质变化以及纱线/树脂基体界面性质改变对3D4d和3D5d编织复合材料冲击断裂力学性能影响,揭示3D4d和3D5d编织复合材料在大气环境中热氧老化后冲击强度降解机理。研究主要结论为:（1）温度和氧气相互作用促进了环氧树脂老化进程。当老化温度较低（90℃）或老化时间较短时,后固化作用主导环氧树脂力学性能增强;相反,当老化温度升高（180℃）、暴露时间延长时,环氧树脂内部大分子链段的热分解和表层小分子氧化成为影响树脂力学性能的主要因素。（2）在热氧老化过程中,编织复合材料老化降解不仅受到树脂基体热解和氧化影响,同时受到界面弱化的作用。老化时间和老化温度对三维编织结构复合材料冲击断裂性能有显著的影响。低温（90℃）老化16天时,环氧树脂基体的老化主导复合材料力学性能变化,编织复合材料冲击断裂强度受树脂基体后固化作用而增强。高温（180℃）老化16天时,编织复合材料纱线/基体界面性能减弱。界面性质弱化和树脂基体热氧老化降解共同导致编织结构复合材料冲击断裂性能急剧恶化。（3）通过多尺度有限元法,成功预测90℃和180℃老化16天时编织复合材料宏观均质模型材料性质。根据纱线在编织结构内的实际交织情况建立中观尺度的编织结构内单胞,面单胞和角单胞模型,并进一步推导面、角单胞模型的周期性位移边界条件施加方程。通过引入老化树脂在动态情况下弹性参数,预测微观尺度纱线单胞,中观尺度编织内单胞,面单胞和角单胞性能。最终,将得到的中观尺度单胞模型性能赋予均质模型,得到90℃和180℃老化16天时3D4d和3D5d编织复合材料宏观均质模型材料性质,对编织复合材料部件在老化环境中的设计和使用具有重要指导意义。（4）基于细观结构-宏观结构跨尺度有限元模型方案,有效模拟3D4d和3D5d编织结构复合材料老化后动态断裂力学响应和损伤形貌。结果显示:3D4d和3D5d编织复合材料模型所得冲击断裂载荷位移曲线均与实验结果吻合性良好。编织增强体是主要的承力结构,对于3D5d编织复合材料模型,内部轴纱应力水平高于编织纱线。纱线/树脂基体界面弱化导致180℃老化的复合材料模型呈现较低的应力分布和最严重断裂损伤。界面弱化导致应力不能有效在树脂基体和纱线结构之间传递,造成增强体结构应力水平较低,增强体结构承担总应力减小,复合材料模型整体冲击断裂性能随之降低。引入轴纱提高了3D5d编织复合材料抵抗冲击断裂的能力,从比能量吸收角度分析,冲击断裂过程中,轴纱贡献了最大能量吸收能力。本文研究结果阐明了老化时间和老化温度对3D4d和3D5d编织复合材料冲击断裂性质影响规律,从树脂基体热氧老化降解和纱线/基体界面损伤揭示了编织复合材料老化后冲击断裂性质降解机理。研究结果对服役于热氧老化环境中的编织结构复合材料的结构设计和材料选择具有指导价值。