本文采用高清晰度CCD显微摄像仪和控制体积法相结合的方法系统地分析了三维五向编织复合材料的细观结构，并给出了三维五向编织复合材料的设计步骤。首先采用高清晰度CCD显微摄像仪获取了树脂基三维五向编织复合材料的一系列截面图像，通过对这一系列截面图像的观察分析，确定了编织复合材料内纱线的排列规律、真实走向以及截面形状的变化；然后采用控制体积法，按照三维五向编织携纱器的运动规律，系统地研究了四步法1×1方型编织工艺的三维五向编织预制件，进而分析得出了预制件的单胞结构。根据采集得到的截面图像，将这两者相结合，建立了三维五向细观结构与编织工艺参数之间的关系，并对编织纱和轴纱粗细比例变化时编织纱截面形状进行了分析讨论。通过计算复合材料的纤维体积含量、花节长度、花节宽度、外形尺寸等参数，验证了所建立的细观结构模型是可行性的。最后，根据所建立的复合材料编织结构参数和工艺参数之间的关系，分析了三维编织物的几何参数对复合材料的纤维体积含量、花节长度、花节宽度、外形尺寸等的影响，并给出了三维五向编织复合材料的工艺设计步骤。通过本文的研究，建立了三维五向编织复合材料细观结构模型，为该类材料的工艺选择、性能设计、结构优化等奠定了基础，推动三维编织复合材料在航空航天领域的进一步应用。