三维角联锁机织复合材料的经纱和纬纱在空间方向上具有独特的排布方式,在自身走向独立的同时经纱与纬纱互相交织,极大地增强了三维角联锁机织复合材料在厚度方向上的力学性能,因而在需要材料具有抗冲击、不容易分层、抗蠕变及热膨胀的系数较小等优异性能的航空航天领域得到了广泛的应用。然而复合材料一般都是非均匀材料且具有各向异性的特性,因此,研究其细观结构且对其进行力学性能的研究具有一定的难度。复合材料蜂窝夹层结构具有比强度高、比刚度大的特点,隔热、透波性能比较优异,可以有效地提高结构的抗弯刚度,增强结构承受弯矩的能力。因而在航空航天、军用舰艇、汽车等领域得到了非常广泛的应用。文章采用有限元法和多尺度法相结合的分析方法,通过对三维角联锁机织复合材料的细观结构进行研究,合理的假设出了纱线在复合材料内部的截面形状以及空间走向的同时还充分考虑了纱线在复合材料外部因受力不同而与内部纱线截面变形不同的问题。利用编织软件Tex Gen建立了三维角联锁机织复合材料细观有限元单胞模型,然后将其导入有限元分析软件ABAQUS进行后续计算,通过修改其INP文件实现了对模型的材料属性的赋予、边界条件的定义以及计算载荷的施加,进一步分析了在不同的经纱穿越纬纱层数以及纤维体积分数的情况下三维角联锁机织复合材料的杨氏模量、剪切模量、泊松比,同时建立了复合材料宏观等效薄板,对其振动模态进行了研究。利用纤维平纹布、铝蜂窝芯子以及环氧树脂和固化剂制备了碳纤维蜂窝夹层结构,使用特别定制的夹具和压头,对复合材料铝蜂窝夹层结构进行了力学性能试验研究,同时对复合材料铝蜂窝夹层结构力学性能的影响因素进行了分析。文章主要研究了三维角联锁机织复合材料的力学性能和振动模态以及复合材料铝蜂窝夹层结构的力学性能。在现有的复合材料的微观结构的基础上,考虑到纱线在复合材料内部的空间走向和截面形状,建立了用于计算分析的有限元单胞模型,通过对模型的计算分析,实现了对复合材料整体力学性能的预测。讨论了经纱穿越纬纱层数、纤维体积分数对三维角联锁机织复合材料力学性能的影响,得到了在传统拉伸以及剪切载荷下复合材料模型的应力应变场分布云图,进而分别确定了基体和纱线的最大和最小应力区域。通过前文的研究,得到了复合材料的一系列材料参数。利用有限元法将复合材料等效为均匀的薄板结构,结合已经得到的复合材料力学参数,对三维角联锁机织复合材料等效薄板的前四阶振动模态和固有参数进行了分析。至于对复合材料铝蜂窝夹层结构的力学性能的研究,文章采用真空辅助树脂转移模塑法制备了碳纤维层合板和玻璃纤维层合板,使用固化剂与环氧树脂共混后作为胶黏剂将碳纤维面板与铝蜂窝胶接在一起成为复合材料铝蜂窝夹层结构。通过实验法,主要研究了载荷施加速率以及铝蜂窝边长对复合材料铝蜂窝夹层结构力学性能的影响。