近年來，許多學(xué)者對矩形編織材料細觀結(jié)構(gòu)給予了高度的關(guān)注，逐步建立了由簡單“米”字型到三維實體的單胞幾何模型，推動著力學(xué)模型的發(fā)展。鄭錫濤和葉天麒[13]系統(tǒng)地研究了四步法1×1方型編織工藝編制的預(yù)成形件及其增強的復(fù)合材料的細觀結(jié)構(gòu)。提出了紗線橢圓形橫截面假設(shè)，考慮了編織紗線的細度和編織紗線填充因子的影響，創(chuàng)建了正軸模型。根據(jù)編織過程中攜紗器的運動軌跡特點，將預(yù)成形件劃分為三個不同的區(qū)域，分別定義了不同的控制體積單元，識別了編織結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，同時給出三維編織復(fù)合材料的設(shè)計方法，三維編織示意圖見圖4。馮偉和馬文鎖[14]將編織物中連續(xù)的紗線離散開來并用特殊的點符號表達，用點群和空間群分析現(xiàn)有編織材料幾何結(jié)構(gòu)，一方面可以合理地對現(xiàn)有編織材料幾何結(jié)構(gòu)進行描述和分類；另一方面也可以將該理論用于推導(dǎo)編織材料幾何結(jié)構(gòu)新的和更為有效的編織方法。張美忠等[15]由于編織復(fù)合材料實際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，為了使研究結(jié)果更真實，用現(xiàn)有成熟的有限元軟件仿真三維編織復(fù)合材料，并研究其各項力學(xué)性能已成為一種趨勢。

Pandey[15]等通過CAD建模技術(shù)來描述三維編織復(fù)合材料的代表性單元體，生動而準(zhǔn)確地再現(xiàn)了復(fù)合材料的內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)。Sun[16]等提出了數(shù)字單元法，并用該方法模擬了三維矩形編織結(jié)構(gòu)的編制過程，以確切的知道三維編織復(fù)合材料內(nèi)部每根紗線的路徑和預(yù)成型體的微觀結(jié)構(gòu)。借助VC++及SolidWorks軟件的參數(shù)化圖形建模特點，建立了能模擬各種編織參數(shù)預(yù)制體孔隙實體，計算孔隙體積及其表面積的軟件系統(tǒng)。

力學(xué)行為的理論研究

 三維編織復(fù)合材料的力學(xué)模型是以上述細觀結(jié)構(gòu)的幾何模型為基礎(chǔ)的。20世紀(jì)80年代至今，代表性的工作有Ma和Yang等的彈性應(yīng)變能法、Yang和Ma等的纖維傾斜模型、吳德隆和郝兆平的三細胞模型、陳利的偏軸模型和鄭錫濤的正軸模型。90年代后期，梁軍等[16]應(yīng)用Eshelby 和Mori-Tanaka理論對三維編織復(fù)合材料進行了細觀力學(xué)分析，然后與剛度平均化方法相結(jié)合，對含圓幣型基體微裂紋的三維編織復(fù)合材料彈性常數(shù)進行了理論預(yù)報。孫慧玉[17]借鑒國外模型發(fā)展了纖維傾斜模型，考慮厚度方向的效應(yīng)，采用三維應(yīng)力-應(yīng)變分析，預(yù)報了有效彈性模量，并將此空間多向?qū)雍习辶W(xué)模型引入到了強度性能的預(yù)報。王波等[18]提出了剛度合成法預(yù)報編織復(fù)合材料剪切彈性模量，比較了整體編織試件和裁剪所得試件的理論剪切性能，分析了剪切性能隨試件沿寬度和厚度兩個方向內(nèi)部單胞數(shù)目的變化規(guī)律。目前也有關(guān)于編織復(fù)合材料彈性性能、損傷、強度以及在超常環(huán)境下性能的工作報道。陳利和陶肖明等[19]基于變分原理，提出用有限多相單元法來預(yù)測三維編織復(fù)合材料的彈性性能。劉振國和盧子興等提出了一種預(yù)報編織復(fù)合材料剪切性能的“米”字型體胞的有限元計算模型[20]。黃爭鳴[21] 建立了“橋接模型”并分析了編織復(fù)合材料的剛度和強度性能。徐焜和許希武[22]基于八邊形纖維束截面單胞模型，采用細觀非線性有限元方法，建立了三維四向編織復(fù)合材料的漸進損傷拉伸強度模型。曾濤等[23-24]利用四纖維體胞模型，提出了一種多相有限元數(shù)值法，基于Tsui-Wu失效準(zhǔn)則和Mises準(zhǔn)則預(yù)報了三維編織復(fù)合材料的非線性響應(yīng)和損傷演化。Alzina[25]等用多尺度分析方法預(yù)報了低溫下編織復(fù)合材料的熱彈性性能。