为了采用细观力学方法，计算立体机织复合材料的弹性常数等力学性能，需要确定立体机织物的结构和纤维体积含量等参数，本文主要研究正交立体机织物的细观结构。 采用单元体法，计算了理想结构的三维正交机织物的结构参数和纤维体积含量；用巨元体法，对计算的纤维体积含量进行了修正。通过分析影响纤维体积含量的因素发现，随着经纬纱粗细比(Texy／Texx)的增加，经纱、织物的纤维体积含量增加，而纬纱的纤维体积含量减小，说明经纱对织物纤维体积含量的影响大于纬纱；随着经纬纱间距比(D_x／D_y)的增加，经纱、织物的纤维体积含量下降，而纬纱的纤维体积含量上升；接结纱的纤维体积含量只决定于经、纬纱密度和接结纱的粗细，与经纬纱的粗细无关；接结纱粗度增加，经纱、纬纱和织物总的纤维体积含量都减小，但接结纱的纤维体积含量会增加，因此，在设计的正交立体织物中，接结纱不应太粗。 将上机织造的两个重要工艺参数(卷取量和筘号)与织物的纤维体积含量建立了联系，为按复合材料设计的纤维体积含量生产正交机织物打下了基础。 研究发现，单元体法计算的织物结构参数和巨元体法计算的纤维体积含量，对于接结纱呈矩形折线的正交组织机织物是适用的，但对于接结纱呈曲线的实际织物，还存在着一定的误差。 以实际制造的9种不同接结方式的正交立体机织复合材料为基础，根据接结纱的实际形态，提出了正弦曲线与直线相结合的接结纱模型，采用巨元体分析方法，建立了织物实际结构参数(正弦曲线的半波长和聚集纱线的厚度)的方程组。由于方程组为非线性，采用牛顿迭代法，用Matlab语言编写了数值计算程序，并由计算机解出织物的结构参数。 将解出的接结纱模型曲线与实际测试的曲线比较，发现两者能很好的吻合。为了方便比较和应用，采用Newton-cotes法，建立了接结纱曲线长度的计算方法，并由计算机进行求解；再将模型计算的接结纱长度转化为接结纱缩率，并与实际测试的接结纱缩率相比较，发现两者基本是一致的，误差较小，说明建立的接结纱模型是正确的。 对巨元体法计算纤维体积含量的公式进行了修正，重新计算了所织织物的纤维体积含量，并与实测值进行对比，证明计算值能够代表实际的纤维体积含量。 在织造正交结构的立体织物时，为了避免纬纱列的倾斜，应采用变纬密卷取机构;为了避免卷取辊卷取立体织物出现的经纱不等一长现象，应采用平动式卷取机构。采用多个纱轴送经，可以满足不同经纱消耗率的织造要求，准备经纱时，将相同消耗率的经纱卷绕在同一个纱轴上，不同消耗率的经纱卷绕在不同的纱轴上。采用重锤式经纱张力调节机构，能保证经纱在梭口满开和综平时，都有一定的张力，能形成清晰梭口。随着织造的进行，应控制张力重锤的上升高度，以保证经纱张力的恒定。 小的接结经纱张力有利于形成紧密织物，织物厚度较大，但张力过小会造成梭口不清。 织造纬纱接结的正交机织物时，接结纬纱存在由直变曲的滑动过程中，它必须克服经纱列的摩擦阻力。经纱张力是接结纬纱滑动的动力，由布边到织物中央，各经纱列间的接结纱张力逐渐增加，存在一个最大的自由滑动长度，即纬纱接结的正交织物，存在一个最大的幅宽范围。 在织造经纱接结的正交织物时，钢箱推动纬纱沿经纱滑动的列数，即织物的形成区，和经纱张力与接结纱张力的比值有关。当这个比值小，即经纱张力小、接结经纱张力大时，织物形成区小，钢箱不能打紧纬纱，所生产的织物纬纱密度小:当这个比值大，即经纱张力大、接结经纱张力小时，织物形成区大。钢箱在打纬的过程中，既发生着纬纱列间距的减小，也发生着织物厚度的增加。 在织物生产过程中直接加入电阻应变丝，可以方便的织成带传感材料的机织物。为了检测复合材料的变形，应合理选择织物的组织结构，以使复合材料在变形时，电阻应变丝能产生拉应变或压应变。