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本文采用浸渍工艺和RTM工艺，研制了K3D/PMMA和K3D/EP复合材料。对纤维处理工艺、材料制备工艺、复合材料的力学性能、吸湿性能及摩擦磨损性能进行了研究；采用交叉模型和有限元模型对三维编织复合材料进行模拟；应用ANSYS对人工髋关节进行了应力分析。纤维体积分数(Vf)和编织角(θ)对力学性能的影响规律为：Vf和θ都是影响编织复合材料力学性能的显著因素。在一定范围内，随着Vf的增加，复合材料的弯曲性能、剪切性能和冲击性能都为上升趋势；随着θ的降低，复合材料的弯曲性能、横向剪切性能和冲击性能是上升的，而纵向剪切强度是下降的。纤维截面的应力分析表明，它可用来分析Vf和θ对三维编织复合材料力学性能的影响规律与机理，在某种形式的载荷下，复合材料的Vf和θ应在一定范围内变化。Vf、吸湿温度、吸湿介质对吸湿性能的影响规律为：随着Vf的增加，复合材料的吸湿率是下降的；随着温度的升高，复合材料的吸湿率显著增加；在PBS中的吸湿率比在蒸馏水中的高；吸湿使复合材料的弯曲性能、剪切性能降低，而使冲击性能提高。Vf、纤维取向、纤维表面处理以及载荷和速度对K3D/EP复合材料的摩擦磨损性能有很大影响。随着Vf的增加或载荷的增加，复合材料的摩擦系数和比磨损率都是下降的趋势；摩擦表面与纤维编织轴向平行时的摩擦系数比垂直时的摩擦系数小，但磨损率稍高。干摩擦条件下，复合材料在低速低载下的磨损为磨粒磨损和轻微的粘着磨损，在高速高载下的磨损为粘着磨损和磨粒磨损；在PBS润滑条件下，复合材料的磨损为磨粒磨损。三维编织复合材料的模拟结果为：对交叉模型的二次修正可更好的对三维编织复合材料进行模拟。结果表明：随着Vf的增加，复合材料的纵向、横向和剪切模量上升。随着θ的降低，纵向弹性模量升高，而横向弹性模量和剪切模量下降。应用ANSYS模拟得到了三维编织复合材料在承受拉伸载荷时的位移场和应力场，验证了编织复合材料的增强机理；在三维编织复合材料内的纤维束与基体的界面处存在一定的应力结合区域，且在纤维一侧吸附较多应力。人工髋关节的应力分析结果为：综合最大位移为DMX=1.598×10-3m。由于SMX=41946Pa＜σ，所以三维编织复合材料能够满足人工关节的使用要求。