复合材料压力管道由于具有较高的刚度以及强度、失效时安全系数高、抗腐蚀性能好等诸多优点已被广泛应用于如石油设备、排水工程、工业防腐等。当前对复合材料压力管道成型和制造主要采用纤维缠绕制造工艺。尽管纤维缠绕压力管道能一定程度上的提高复合材料压力管道的承载能力,但是纤维缠绕压力管道本质上是层合板结构,当其受到载荷作用时,层与层之间的结合仅靠基体粘结,层间结合强度和剪切强度较差,使得纤维和基体界面之间结合不够理想,易导致分离分层等多种失效方式。考虑到当前复合材料的制造工艺和各种材料之间的优缺点,为了克服纤维缠绕压力管道存在的以上诸多力学性能缺陷,本文将三维正交机织技术应用到复合材料压力管道的结构设计中,设计了一种机织复合材料压力管道,与传统的纤维缠绕压力管道相比,机织复合材料压力管道的复合材料层在细观和宏观等方面具有较大区别,全文主要的内容分为以下几点:(1)基于三维正交机织技术,详细的分析了机织复合材料压力管道复合材料层中纱线的走向和弯曲程度,基于机织预制体的细观结构,建立了机织复合材料压力管道的整体几何模型和代表性体积单元几何模型。通过复合材料细观力学和弹性性能分析对机织复合材料宏观性能进行了数值模拟,证明弹性性能分析的正确性,为机织复合材料压力管道复合材料层的多尺度分析提供有效性支持。(2)基于机织复合材料压力管道复合材料层的周期性结构,通过多尺度分析方法和细观代表性体积单元几何模型,以及相应的组分特性和机织几何参数预测了宏观机织复合材料压力管道复合材料层的有效弹性模量,并研究了相同纱线体积分数下,机织复合材料压力管道和纤维缠绕压力管道复合材料层之间有效弹性常数的差异。(3)通过复合材料逐渐损伤理论,系统的研究了机织复合材料压力管道复合材料层受到内压作用时逐渐损伤的过程,借助有限元方法对特定体积分数下机织复合材料压力管道复合材料层有效力学性能进行了详细的数值分析和研究,并与纤维缠绕压力管道复合材料层进行了比较,同时研究了不同体积分数下机织和缠绕复合材料压力管道复合材料层的力学性能的差异。