马 莹，何田田，陈 翔,3，禄 盛,3，王友棋

(1. 重庆邮电大学 先进制造工程学院，重庆 400065； 2. 堪萨斯州立大学 复合材料实验室，堪萨斯 66506； 3. 西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室，陕西 西安 710049)

高性能纤维增强复合材料具有高比刚度、高比强度、抗冲击和耐疲劳等多种优异的力学性能，在航空航天、军事、医疗等诸多领域[1]得到广泛的应用。相比其他复合材料增强体而言，三维机织物具有多取向性、可设计性以及结构效能优异等特点，尤其在冲击吸能阻尼结构方面优势巨大，被广泛用于人体防弹衣等柔性防护装备。

目前已有众多学者应用多种建模软件对不同三维织物进行了细观结构建模，并从理论上分析其细观结构。王旭[2]应用动画渲染和制作软件3ds MAX(3D Studio Max)基于曲线控制点的纱线轴线生成方法，结合截面曲线放样技术建立了三维织物的细观模型；陈振等[3]将纱线假设为连续实体，讨论了织物几何结构建模软件TexGen的仿真建模方法及其结果的准确性。虽然该软件所建的特定几何模型与真实织物图像对比有一定的拟合度，但并不能很好反映所有类型织物的纱线形态。余育苗等[4]以三维正交机织复合材料为研究对象，假设纱线横截面为矩形截面，结合三维机织复合材料的结构特点建立了单胞模型。

上述建模方法较为真实地反映了三维织物细观几何结构，然而所建数值模型大都以纱线为最小单位，将纱线横截面理想化地假设为椭圆、跑道、凸透镜等形状；……