三维编织复合材料因其近净成形,整体力学性能优良等特性,在各工程领域得到广泛应用。目前该类复合材料主要以单一纤维为增强体进行制备,虽然性能稳定,但功能单一,无法同时兼顾性能与成本,脆性与韧性,损伤与寿命等多方面因素。因此,多引入一种高性能纤维可以使该类材料在各性能间获得新的平衡点,增加其可设计性及应用范围。本论文利用三维五向编织结构特点,以芳纶纤维和碳纤维两种高性能材料作为增强体原料,制备出具有不同混杂结构的编织复合材料,并分析其在三点弯曲和低速冲击作用下的混杂效应,损伤演化及结构特征,进一步为混杂三维编织复合材料设计及相关结构件应用提供可靠依据。本文首先通过实验手段研究了三维五向混杂编织复合材料的三点弯曲和低速冲击的力学响应,测试了三维五向混杂编织复合材料三点弯曲强度、弯曲模量,载荷-位移曲线和能量-位移曲线,对低速冲击下三维五向混杂编织复合材料的载荷-位移以及能量吸收进行了分析,同时将载荷-时间曲线作为原始信号通过快速傅立叶变换和小波变换得到冲击应力波在频域和时域内的特征。结果表明混杂会导致材料刚度,强度和损伤演化规律的变化,引入芳纶纤维可以进一步提升编织复合材料的断裂韧性,使其从纯碳编织复合材料所表现的脆性断裂向韧性断裂转变。随后对三维五向混杂编织复合材料准静态三点弯曲行为进行有限元分析。材料本构通过平均场均一化方法获得,在计算过程中同时将弹-塑性本构引入,得到了混杂编织复合材料的弹-塑性等效性能。在此基础上进行加载计算。结果表明有限元结果可以很好的预测三维五向混杂编织复合材料的弯曲力学性能。对不同混杂结构材料的应力云图进行对比分析,发现在三点弯加载过程中编织纱与轴向纱会出现两种不同的协同作用,并且混杂可以进一步使复合材料整体损伤程度降低。其中,轴向纱所选材料对三维五向编织复合材料整体性能影响较大,以碳纤维作轴纱时,其内部应力分布较分散,易于产生应力集中进而造成损伤;而以芳纶纤维作为轴向纱时,加载区域内应力分布较为连续,可以促进载荷扩散,使整体复合材料共同承担载荷,进而减少因局部应力过于集中而产生的破坏。最后对低速冲击条件下的三维五向混杂编织复合材料进行有限元分析,为获得不同速度下混杂编织复合材料的整体损伤演化过程,本研究选用可代表全结构的三单胞有限元模型进行计算。该模型对三维五向编织结构进行了区域划分,建立出可代表不同区域结构的三种代表性循环单元,每种代表性单元采用桥联模型及线性化理论中的增量法建立弹塑性本构,并引入损伤因子。根据材料中三种代表性单元的占比进行刚度组装,最后获得三维五向编织复合材料的整体等效性能。结果表明代表性单元可以很好的预测三维五向混杂编织复合材料在低速冲击作用下的力学性能。通过应力云图以及应力波分析发现在冲击作用下不同材料的应力扩散方向和应力变化规律存在明显差异。在损伤演化方面,在6m/s的冲击速度下,两种混杂编织复合材料失效单元数量分别为589和984,少于纯碳纤维编织复合材料的1250,进一步表明了混杂材料具有更好的抗冲击性能。同时,通过提取材料内部节点处的应力值,分析了应力值与时间和与加载中心距离之间的关系,结果表明在达到最大应力后,芳纶纤维作为轴向纱的混杂复合材料内部应力随时间和距离变化没有明显的衰减趋势,而其他结构编织复合材料内部应力随时间变化而迅速衰减,在距离方面呈现梯度递减。