筒状结构件是工程中应用比较广泛的一种基本构件,随着轻质高强复合材料需求的增长,三维纺织复合材料得到了迅速的发展,使用三维筒状织物作为增强体的复合材料具有质量轻、比强度高、耐疲劳性能优异、耐腐蚀性能好等特点,越来越得到广泛的青睐。纵观国内外三维筒状织物的研究现状及发展,目前已出现了多种织造方法以及相关的三维筒状织机。但这些织造方法都存在一定的不足,如尺寸小、厚度薄,产品适应性差,织造效率低等;另外,三维筒状织机也大多处于手动或半机械状态,而且很难保证所得三维织物的质量,可织造的三维机织物的种类也很有限。圆轨道法是一种新型的三维筒状织物织造技术,此方法的经纱沿圆周方向排列,可沿圆形轨道做周向运动;纬纱则是沿径向引入织口,采用周向开口,径向引纬,轴向打纬的方式进行织造,可以实现引纬的连续化。目前,圆轨道法处于研究初级阶段,已经成功织制了3D正交组织的织物,但现在织造立体织物比较常用的是2.5D组织,本文主要通过组织结构的设计、上机参数设计、上机织造和织物的下机分析四个方面来研究筒状织物的结构和上机设计。首先,本论文对圆轨道织机进行了简要介绍,分析了多种三维织物组织,并由于筒状织物结构的特殊性,经过分析,有多种经纱上机的方法,理论上分析了不同上机方法的区别;接着对圆轨道织机进行了调整,使其更方便人工的操作及满足筒状织物的要求;最后采用涤纶股线完成三种三维组织的上机织造,织物下机后采用火棉胶将其结构固定,测试织物下机后的相关参数,图像采集织物中的表面形态和截面形态,并分析了原因,为后期的研究指明了方向。通过研究,表明:(1)圆轨道法适合织制所有三维组织的筒状织物,并且随着轨道层数的增多,可织制的筒状织物的厚度越来越大;(2)利用圆轨道法,织制三维筒状织物时,会有多种经纱上机方法,经纱上机方法的不同,会影响实际织造过程中的引纬纱线根数及织造效率,最终得到筒状织物的结构也是不同的;(3)圆轨道织机上的载纱滑块可以沿着轨道自由移动,不受其它层轨道的影响,同时还可以改变各层的经纱数从而会形成各种各样的开口,能够织制更加复杂组织的三维筒状织物;(4)织制的不同组织的筒状织物成型良好,印证了组织设计方法的正确性,但由于经纱的数量少和打纬作用的不均匀等因素,造成的织物切片图与设计的截面图存在一定的差距。随着织造工艺和织机的进一步完善,三维筒状织物的结构设计更加灵活,选用的材料更加广泛,为以后的高性能纤维织造提供技术支持。