传统的轻质复合材料多为蜂窝夹心结构和泡沫夹心结构,复合材料预成型件主要是采用铺层缝制的方法,在使用过程中通常会因低速冲击或剪切载荷等原因发生分层破坏。为了克服这些不足,采用三维织造方法织造三维间隔织物结构作为复合材料预成型件。该结构不但具有轻质高强的特性,还具有良好的整体性、层间性及抗冲击等性能。三维间隔机织物的组织规律复杂,结构形式较多,但通常都是由多层经纱与多根纬纱交织而成,交织完成后,将纬纱顺利地推向织口并打紧。因此,开口机构、引纬机构及打纬机构的设计就成了三维织机开发与研究的关键。可用于开口、引纬和打纬的机构较多,主要有凸轮机构、连杆机构和两者的组合机构。如何根据织物的组织规律从机构原理上实现织造要求,确定最佳的机构组合形式、确定机构的最优参数、进行机构的结构设计是三维织机开发成败的关键,也是本文的主要目的。本文主要以三维矩形间隔机织物为研究对象,介绍其织物结构、织造过程及织造原理,重点进行织机虚拟样机的开发。本文的主要内容如下:1.设计了矩形间隔机织物的结构形式,并在Solid Works中建立了织物的三维模型,确定了其织造过程和织造原理;2.针对不同幅宽、不同组织规律的间隔机织物,开发了四种三维织机机身的虚拟样机模型,并对织机的部分机构进行了仿真设计及优化,确定了机构的最优参数,借助Pro/E、CATIA及Solid Works建立了三维织机的三维模型;3.在三维织机的开发过程中设计了两种送经方式、两种开口形式、九种打纬机构和四种引纬方式;4.应用ANSYS对剑杆织机系列综框采用不同材质时,进行了动态特性分析与比较;应用ANSYS经典版和ANSYS Workbench中的ACP模块对190cm幅宽采用不同方案和不同材质的综框进行了铺层设计与分析;5.在ANSYS Workbench中对不同机型的机架进行了动态分析,为提高机架的抗振性提供了参考。