压电复合材料驱动器因其具有高压电性能,高强度,抵抗变形能力强的特性已被广泛应用于航空航天、土木工程、精密设备,微机-电等众多高端技术领域。目前,压电驱动器的成型和制造主要采用压电陶瓷材料。虽然压电陶瓷驱动器压电性能好,但是仍然存在脆性大这一致命缺点。当前的压电复合材料驱动器改善了传统压电陶瓷驱动器的脆性,兼备了聚合物相好的柔韧性,但是存在界面问题。由于压电复合材料的增强相与基本相之间存在结合力弱的问题,当处于工作状态,两相之间界面结合不牢固,容易致使压电层内部结构分层断裂,使承载机械载荷和电载荷的能力下降,无法继续工作,从而导致压电复合材料驱动器的安全性和可靠性下降。为解决压电复合材料驱动器的脆性以及界面层间结合力弱的问题,本文将三维编织工艺引入到压电复合材料驱动器设计工艺中,从结构设计出发,改善当前压电复合材料存在的性能不足,从而创造出一种新型三维编织压电复合材料驱动器。与传统的压电驱动器相比,这种新型三维编织压电复合材料驱动器的机械承载能力有了明显增强,驱动性能提高。本文研究内容主要分为以下几点:（1）在三维四步法编织工艺的基础上,对三维编织压电复合材料驱动器的压电层的编织机床携纱器的运动规律以及编织压电层的力学受力分析模型进行了详细的分析介绍。从编织成型过程中纤维束的周期性运动规律和屈曲状态出发,建立了三维编织压电复合材料驱动器的宏观几何模型和压电层的代表性体积单元模型。借助有限元数值仿真,验证了该模型的有效性和适用性,这也为之后三维编织压电复合材料驱动器的力-电耦合性能分析提供了理论依据。（2）在对压电复合材料层的细观理论和力-电耦合场理论分析的前提下,结合压电层代表性体积单元模型的力学和电学周期性边界条件,计算了压电复合材料层的弹性常数、压电常数以及介电常数,进而研究了不同纤维体积分数下,三维编织压电复合材料驱动器和纯压电陶瓷驱动器的驱动性能变化。（3）在分析复合材料失效准则以及损伤演化方程的前提下,系统研究了三维编织复合材料驱动器在力-电耦合场下受到拉伸作用时的渐进损伤失效过程。在有限元理论方法的基础上,分析了三维编织压电复合材料驱动器损伤失效过程中应力应变的数值变化,并与纯压电陶瓷驱动器进行了比较。同时研究了不同体积分数对三维编织复合材料驱动器损伤下的力学性能的影响。