吴亚波，江小州，刘 帅，袁 航，张尧毅，惠永博，侯荣彬

（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610056）

三维编织复合材料因其整体复杂的空间纤维结构，显著地提高了材料的强度和刚度，从根本上克服了传统层合复合材料层间强度低、易分层等致命弱点，还保持了复合材料结构承载变形的整体性[1]；此外，还具有结构整体性好、可设计性强、抗冲击和疲劳性能高等诸多优点，受到工程界的普遍关注，并成为航空、航天、军工、生物医疗、体育用品等领域的重要结构材料[1-2]。随着它的广泛应用，深入研究其力学性能并作出准确预报显得尤为重要。

国内外在近30年内对三维编织复合材料的细观结构与观力学性能之间的关系进行了研究和探索 取得了一些突出的成就 并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方向。在试验方面，自20世纪80年代起，MACANDER等[3]就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进行了系统的试验研究；KALIDINDI等[4]研究了纤维体积含量和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR等[5]进一步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化趋势也有相关报道[6-7]。

在理论研究方面，由细观结构预测三维编织复合材料宏观力学性能的分析方法主要分为两大类，即解析法和有限元法[8]。早期研究大多采用解析法来预测三维编织复合材料的力学性能，其中主要包含修正层合板理论[9-10]、弹性应变能[11]、弹性张量平均法[12-15]、三胞模型法[16-17]、等效夹杂法[18-19]、均匀化法[20]。……