三维纺织复合材料是一种新型的复合材料。特别是整体纺织出来的预制件,被用作复合材料的增强相时可使得复合材料的层间剪切强度、抗冲击损伤性、韧性和比强度、比模量都达到了较好的状态。此外,因这种复合材料具有重量轻、刚度好、耐腐蚀、抗高温等优点,使它在航空航天、国防军工、交通运输、汽车工业、船舶制造、能源等众多领域得到了更多的青睐和应用。三维机织因设备造价低,效率高,工艺技术成熟已成为织造三维预制件的首选,而多剑杆织机则是众多成型设备之一。本文试结合传统织机织造工艺的灵活性和现有多剑杆织机具有的预制件易成型性,从织物的织造工艺分析出发,设计一种能减小纱线磨损,产品类型适应性强的多剑杆织机。本文对三维织物的各种基本组织结构进行了分析,并在这些结构成型方法的基础上提出了一种新型异形截面织造工艺。上机实验时以织造圆柱为例,设计了上机图,通过上机织造验证了这种新型织造工艺的可行性。根据能够实现新型工艺的组成机构,对多剑杆织机的系统构成、关键技术问题和设计原则进行了分析阐述,并对多剑杆织机中打纬机构、织边系统的关键部件进行了结构设计,完成了基本的装配图。其次,对织边系统的分类做了进一步的研究,根据物理样机需要探索性的提出了两种携纱器的设计方案,针对织边系统的碰撞特性建立了携纱器碰撞时的数学模型,并利用仿真软件ANSYS对两种结构进行了仿真对比分析,得出圆形主体结构的携纱器的性能更加稳定。在对平行打纬机构的设计分析中,本文以传统打纬机构为基础,提出了三种平行打纬机构的设计方案,并借助ADAMS仿真软件对三种机构方案进行了运动学分析,最终选择“肘关节机构”作为最优方案,并据此对打纬机构进行了具体设计。接着以打纬机构中重要构件钢筘为研究对象,通过二维织物打纬时钢筘的受力情况,推导出对三维织物打纬时钢筘的受力方程,并对钢筘在不同横截面加载的状况下进行了求解分析和强度校核。最后,文章对机架进行了模态分析为其他机构的设计提供参考,避免整机工况时发生共振。分析结果显示,一阶模态时机架振动位置易使织机的关键部件损坏。对机架进行结构改进后,机架整体的稳定性,固有频率以及发生低模态共振时机架抵抗变形的能力都得到了有效的改善。