纤维复合材料研究已有数十年。而针织物因为高度可塑性,可以直接制成各种复杂形状如管状、圆锥型等,获得了高度发展。针织物又分纬编针织物和经编针织物两种。其中纬编针织物作为复合材料增强体在弹性和延展性方面性能优异,而碳纤维具有轴向强度和模量高,密度低等优良性能。碳纤维和纬编针织相结合的增强复合材料必然有着其他复合材料无法企及的优势。碳纤维纬编针织物在编织过程中弯曲程度较大,纱线损伤严重降低了复合材料的力学性能,因此有必要对碳纤维纬编针织物编织过程进行研究,减少在编织过程中出现的损伤。进一步对碳纤维纬编针织物复合材料的结构及其力学性能进行深入的探究,分析影响因素,建立理论模型,为其应用提供理论支持。本课题分析了碳纤维纱线的可编织性能,并与棉和涤纶的性能进行了比较。研究表明,碳纤维的拉伸强度高,但钩接强度、圈强力效率明显低于棉和涤纶。分别通过在手动横机和电脑横机上进行编织,调节优化给纱张力、牵拉力、弯纱深度、机速等参数,编织了9种不同组织参数的纬编针织物做为增强体。选用环氧树脂为基体,采用手糊法制备了复合材料试样,并测试了复合材料的基本参数。使用万能试验机分别测试了9种复合材料试样的横向和纵向拉伸性能和弯曲性能。分析不同方向上产生力学性能差异的原因,及不同参数和组织间产生差异的原因。实验结果表明材料的拉伸和弯曲性能与增强针织物的组织结构、纱线取向、承载纱线根数、纤维体积含量等因素有关。利用Pro/E软件建立1+1变化平针织物复合材料模型,并用ABAQUS有限元分析软件分析和计算复合材料模型纵向的拉伸性能。通过模拟分析和计算得到的结果与拉伸试验实测结果具有较好的一致性。