轻质高强结构功能一体化复合材料的应用范围和使用比例,是衡量未来飞行器先进性的重要指标之一。石墨烯和碳纳米管因其优异的力-热-电-磁等特性,作为一种极富潜力的树脂增强体,被广泛应用于新型多功能纳米树脂复合材料研制。3D编织复合材料是纺织复合材料的典型结构形式,其结构整体性好,能克服传统层合结构易分层的致命弱点,具有优异的综合力学性能。本研究采用石墨烯纳米片和碳纳米管作为纳米增强体,形成石墨烯纳米片/碳纳米管强化树脂基3D编织复合材料,作为一种新颖的多级多尺度增强纳米纺织复合材料结构形式,通过跨尺度增强体的耦合作用与协同强化,将纳米复合材料和纺织复合材料有机融合,有望实现材料结构功能的一体化设计和综合性能提升,对于推动新型结构功能一体化纳米纺织复合材料发展和工程应用具有重要意义。本研究拟采用跨尺度建模方法,提出石墨烯纳米片/碳纳米管增强树脂基3D编织复合材料力-热物理性能多尺度胞元预测模型,深入研究材料力-热性能的主要影响因素及其变化规律。首先,在纳观尺度上,基于石墨烯纳米片/碳纳米管在树脂基体中的随机分布构型,建立石墨烯纳米片/碳纳米管改性树脂基体有限元模型,探究石墨烯纳米片和碳纳米管两种纳米填料的含量对基体力-热性能影响规律。其次,在微观尺度上,将石墨烯纳米片/碳纳米管改性树脂基体与碳纤维复合,利用细观力学方法,预测石墨烯纳米片/碳纳米管改性纱线束的等效力-热性能。最后,在细观尺度上,以三维四向编织复合材料内胞有限元模型为基础,探究织物编织工艺参数和石墨烯纳米片/碳纳米管含量,对石墨烯纳米片/碳纳米管强化树脂基3D编织复合材料力-热性能影响规律。通过与文献实验数据对比,验证了跨尺度分析模型对典型石墨烯纳米片/碳纳米管强化树脂基3D编织复合材料力-热性能预测的合理性和有效性。通过系统讨论石墨烯纳米片/碳纳米管二者的含量关系、织物编织工艺参数等重要因素对材料力-热性能的影响规律,获得了有参考价值的重要结论,并初步揭示了新型材料的协同耦合强化机制,为多尺度增强纳米纺织复合材料的优化设计和分析奠定了坚实的理论基础。