三维机织物是复合材料的一种重要增强材料,随着复合材料在多个领域中迅速发展,三维机织物的研究也成为了热点研究内容。由于第三向纱线的存在,三维机织物层间连接力显著提高,从而有效改善了最终产品的抗冲击性和抗剪切性。如何在现有三维机织物结构的基础上进行组织结构的创新和厚度上的突破,实现三维织物结构与性能优化,使其在实际应用中发挥更大作用,仍然是未来很长一段时间的一个研究热点。本文设计了一种新型高厚、高密、多层三维机织物——双纬锁心三维机织物,包括单经双纬锁心三维机织物和双经双纬锁心三维机织物。以UHMWPE纤维为纱线原材料,在重磅宽幅产业用片梭织机上成功完成试织,织物厚度可达8mm以上,实现多层经纬纱一次交织成型,为双纬锁心三维机织物的量化生产提供可能。并将所织造的双纬锁心三维机织物和环氧树脂进行复合制备双纬锁心三维机织物复合材料。通过弹道冲击实验,研究双纬锁心三维机织物及其复合材料的防弹性能。首先探讨不同弹速下,单经双纬锁心三维机织物及其复合材料和双经双纬锁心三维机织物及其复合材料的防弹性能,综合比较分析表明,双经双纬锁心三维机织物及其复合材料在低弹速下的防弹性能较好。制备防弹优化结构进行非贯穿性测试,结果表明:当子弹入射弹速为217.5 m/s时,背衬胶泥凹陷深度为12.3 mm,优化结构的防弹性能已可靠稳定,且具备一定的抗背凸能力。通过静态、动态防刺实验,研究双纬锁心三维机织物及其复合材料的防刺性能。静态防刺实验结果中,单经双纬锁心三维机织物及其复合材料的防刺性能更好;动态防刺实验结果中,两种织物的刀尖透过长度均小于7mm,已具备一定的防刺性能;两种结构复合材料的受穿刺方向为纬向时,背面只留下微孔。本文成功实现对高厚、高密、多层三维机织物的设计和织造,所织造的双纬锁心三维机织物质量轻、灵活性好,并可进行量化生产。本课题的研究对软质防弹防刺材料的研究具有重要的理论指导和现实意义,在现代产业中具有极高的使用价值和广阔的应用前景。