以纺织材料作为增强体的复合材料已经成为全球关注的骨架材料。其中,采用机织法设计生产的预制件凭借设计方便、结构紧密、不易变形的优势占据了纺织结构复合材料的主体市场。本课题以芳纶1414纤维为增强体材料,以环氧树脂为基体,设计并探讨了几种三维立体增强机织预制件的性能。基于在普通织机上织造三维立体机织物这一技术,成功织造出四种三维立体机织物。其中包括:两种中空结构的三维立体织物——“△”截面结构和“◇”截面结构;以及两种平板状结构的三维立体织物——三层正交互连锁结构和四层正交互连锁结构。在结构设计完成后,对四种三维立体机织物的织造工艺和参数进行了设计和探讨,并针对织造过程中出现的问题给予了解决方案。为改善增强材料与基体界面的黏结性能,采用低温等离子预处理的方式对芳纶1414纤维/织物进行表面改性。通过SEM测试、单纤强力测试、浸润性测试及XPS测试的试验结果证实:这一措施在改善芳纶与树脂结合强度的同时,并未对其力学性能造成显著影响。对改性处理前后的四种三维立体机织物分别进行了拉伸和撕裂试验,试验结果分析表明:中空结构由于其中空部分的存在,在拉伸和撕裂的过程中会产生与拉伸力相反方向的作用力,因此比平板状结构具有更好的力学性能。试验分析证实,在结构相同的情况下,仅仅依靠改变三维立体机织物的层数达到较高的力学性能是片面的,结构对织物性能的影响要远远大于织物厚度对其的影响。在复合成型阶段,针对四种不同的组织结构,分别制作了相应的模具对经过改性处理的织物进行复合。对复合成型后的增强预制件进行了拉伸、弯曲及压缩试验后,其结果表明:与织物测试结果一致,即中空结构增强预制件的综合性能要优于平板状结构。这要得益于前者在厚度、织物结构相对于后者的优势。此外,中空结构增强预制件经纬向强度的差异表明,织物经纬密以及中空结构所在方向对测试结果有着很大的影响。