先进纺织复合材料由于可设计性强及优异的力学性能被用做大型机械系统的结构件。机械系统在使用过程中的振动会产生噪声且缩短设备的使用寿命,因此开发减振降噪复合材料是当前研究的重要课题。本文设计并制备了四种总体纤维体积含量相同但结构和纤维组分不同的复合材料（三向正交碳/玻璃纤维混杂复合材料、层合碳/玻璃纤维混杂复合材料、三向正交碳纤维复合材料、三向正交玻璃纤维复合材料）,通过试验表征、有限元分析和数值计算的方法研究其模态特性。首先,采用模态实验对比研究了四种复合材料的固有振动特性和阻尼性能。结果表明,四种复合材料的固有频率依次为:三向正交碳纤维复合材料>三向正交碳/玻璃纤维混杂复合材料>层合碳/玻璃纤维混杂复合材料>三向正交玻璃纤维复合材料。在相同混杂材料下,三向正交混杂复合材料的固有频率大于层合混杂复合材料。这是因为在三向正交结构中的Z向纱将所有的纱线捆绑形成了一个三维整体结构抵抗外力,使得复合材料的整体刚度得到增强。四种复合材料的阻尼因子依次为:三向正交玻璃纤维复合材料>三向正交碳/玻璃纤维混杂复合材料>层合碳/玻璃纤维混杂复合材料>三向正交碳纤维复合材料。三向正交玻璃纤维复合材料的阻尼因子大于三向正交碳纤维复合材料是因为玻璃纤维的阻尼损耗优于碳纤维;而三向正交混杂碳/玻璃纤维复合材料大于层合碳/玻璃纤维混杂复合材料,这可能是由于在三向正交增强结构中,Z向纱可以将振动能量沿着厚度方向传播,加速了能量的耗散。其次,采用有限元分析了四种复合材料的模态性能。首先建立四种复合材料的多尺度模型,从微观纤维束复合材料到细观单胞复合材料,再到宏观均质体复合材料。通过理论分析、数值计算的方法得到四种复合材料的弹性模量。再借助有限元软件ABAQUS在Lanczos求解器中模拟分析四种复合材料的固有频率和模态振型。结果表明,固有频率的有限元计算值与实验结果的相对误差最大为17.8%。这是由于有限元建模过程中忽略了树脂的孔洞和缺陷,以及纤维与树脂界面的相互作用。此外,复合材料增强体中的纱线在织造过程中存在空间扭曲和相互挤压的情况而有限元模型认为纱线在增强体中处于理想的交织状态。最后,基于悬臂梁弯曲振动模型,得知固有频率与宏观三点弯曲模量之间存在正相关,并用该模型预测了复合材料的模量。为了验证模型的准确性,采用三点弯曲实验得到四种复合材料的弯曲模量与预测结果进行了对比分析。结果表明,实验结果与基于一阶固有频率的模型预测结果相对误差均小于8%。因此,试验模态分析技术可以作为一种无损检测的方式解析单纤维或者纤维混杂增强复合材料的弯曲模量。为预测结构复杂的三维纺织复合材料的弯曲模量提供了理论依据。