三维机织复合材料因其高比刚度、高比强度、抗冲击和耐疲劳等诸多优异力学性能,在航空航天、军事、生物等诸多领域得到广泛的应用。三维机织物作为复合材料增强体,其基本力学性能直接影响了复合材料的力学性质。目前,国内外对三维机织物力学性能的研究从传统高成本实验测试和低效率数学建模理论分析逐步转为以低成本可控性高的数字模拟为主的方法。本文以三维正交机织物作为研究对象,在时域中对其织造过程进行模拟,在近似纤维尺度建立其微观几何结构模型,并在此基础上应用ABAQUS对其拉伸性能进行分析。此方法不仅降低了实验成本,还提高了可研究范围。本课题主要研究内容和研究结果如下:(1)以数字单元法为理论基础,通过分析该方法在织物织造行为模拟中的作用机理,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟三维正交织物成型过程,建立了5个精度递进的微观几何结构数值模型。5个模型中的每根纱线分别由4、7、12、19和37根数字纤维表征。通过实验对比,得出当每根纱线由19根数字纤维组成时,所建织物的微观几何结构数值模型与真实织物样本在显微镜下的内部切片图像最为吻合。(2)在第二章的研究基础上,采用数字单元法建立了由三层经纱、四层纬纱组成的三维正交机织物等比例模型和单胞模型,然后导入ABAQUS/CAE前处理建立两种模型的有限元模型。分别分析了两种模型拉伸过程和结果,并与文献中的拉伸实验结果对比得出:单胞模型和织物等比例模型都可使用ABAQUS进行拉伸性能分析,其中等比例模型能够从宏观角度更全面分析三维正交机织物拉伸变形情况,而单胞模型能够从细观角度反应织物拉伸变形情况,并且计算时间较快。(3)在第三章的基础上,采用有限元分析法研究了织物参数对其拉伸力学性能的影响。结果表明:纱线纤维密度、纱线模量和摩擦系数增加,有限元分析应力-应变曲线峰值也增加;当泊松比从0.1增加至0.25时,应力-应变曲线斜率无明显变化,曲线峰值无差异。