复合材料振动能量收集器因其结构简单、成本低、高比强、高比刚、能量收集效率高等优势备受研究人员的关注,其应用领域主要是无线传感网络及小电子设备等环境。三维编织复合材料属于纤维增强复合材料的一种,其各方向的力学性能较为均衡,是一种新型的智能复合材料。本文将不同编织角度和不同体积分数的三维编织复合材料作为能量收集器的弹性层,创新性的提出了一种三维编织压电复合材料振动能量收集器。传统的压电复合材料振动能量收集器一般以层合梁的结构形式存在,这种结构形式在受低载荷冲击时,容易分层断裂,导致振动能量收集器不能够达到最佳的工作状态。在本文中,三维编织复合材料作为压电复合材料振动能量收集器的弹性层材料,发现其能够提高能量收集器的力学性能,同时使能量收集效率达到最佳。本文的主要研究内容如下:（1）根据三维四向1×1四步法编织工艺,对三维编织压电复合材料振动能量收集器的弹性层材料,即三维编织复合材料预制件内部结构的纤维屈曲形态及排列规律进行了设计和分析,并通过三维建模软件Solidworks完成了对纤维纱线宏观结构模型的建立。在此基础上,对预制件的弹性本构关系以及受力进行了分析。根据材料的宏观模型建立了细观力学代表性体积单元模型,对建立的代表性体积单元模型进行了周期性边界条件分析,并借助有限元仿真软件Abaqus进行了模拟仿真,得到了不同三维编织复合材料的工程应用弹性常数。（2）针对两层压电层和三维编织复合材料弹性层的串联情况下建立了双晶压电振动能量收集器模型;并根据结构的本构方程和欧拉-伯努利梁理论推导了振动控制方程;对于结构振动时产生的位移,利用分离变量法对其进行了剥离解析;结合积分形式的高斯电流定律和相关电路理论推导了振动时的力电耦合方程;通过对集中激励与分布激励的转换,得到了模态坐标下的振动控制方程;并给出了模态电压输出响应解析解;给出了数值计算解和模拟计算解的对比;研究了不同编织角度下振动能量收集器的输出电压、输出响应,并对单一编织角度下的三维编织压电复合材料振动能量收集器电压输出响应和功率输出响应给出了详细的模拟分析和阐述,并与直纤维复合材料对比了三维编织复合材料作为弹性层的优势。（3）针对现有的阵列式振动能量收集器的不足,提出了一种新型的交错式阵列振动能量收集器模型;根据哈密顿原理推导了交错阵列式振动能量收集器的力电耦合方程和振动方程;通过单个阵列单元结构推导了多个阵列单元结构振动能量收集器的理论输出电压。