减重是航天器结构设计中的首要问题之一，而采用轻质高强型材料和进行结构轻量化设计则是实现减重目标的两种重要途径。近年来随着材料技术的发展，碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic，简称CFRP）因其具有密度低、强度高、刚度大、抗腐蚀和抗疲劳性能好等优点，在航空航天领域得到了日益广泛的应用。相比之下，结合CFRP材料特点的结构轻量化设计方法仍处于探索阶段，特别是针对CFRP桁架节点的研究几乎处于空白。而实际上，作为CFRP桁架结构的重要组成部分，节点对于结构整体的力学性能及轻量化设计的影响都是不容忽视的。为此，本文针对K型三维编织CFRP桁架节点，进行了节点极限承载力数值分析方法、节点受力性能及参数敏感性分析和CFRP桁架节点轻量化设计方法研究。主要工作包括以下几方面：1、三维编织复合材料的弹性常数和材料强度预测。分别利用3-cell模型和改进的Tsai-Wu公式预测了三维编织复合材料的弹性常数和材料强度，并探讨了纤维体积含量和编织角对弹性常数和材料强度的影响规律。2、CFRP三维编织节点的数值分析方法研究。探讨了三维编织节点的建模技术（包括材料常数、单元类型、网格划分和边界条件确定等问题）和极限承载力确定方法（包括强度极限和局部屈曲等问题）。通过将数值分析结果与文献试验结果对比，验证了本文方法的准确性。3、K型CFRP三维编织节点的受力学性能分析。通过参数分析，研究了工艺参数、荷载参数和几何参数对节点极限承载力的影响。结果表明，在给定径厚比条件下，节点失效模式以强度失效为主，且各参数对于结构极限承载力的影响可以认为是相互独立的。在此基础上，进一步开展了各节点参数对结构极限承载力的敏感性分析，从中筛选出了影响较大的参数，为进一步开展节点轻量化设计奠定了基础。4、节点轻量化设计方法研究。结合ANSYS软件特点，提出以节点质量最轻（体积最小）为优化目标，以主管直径和主管径厚比等参数为优化变量，综合运用零阶算法和一阶算法的节点轻量化设计方法，并通过算例验证了方法的精确性和有效性。