二维编织复合材料具有良好的综合性能,已被广泛应用于航空、航天及交通运输等领域。二维层联管状编织复合材料作为一种新型的编织复合材料,其编织预制件的结构目前还未见文献报道。本文基于单层二维管状编织工艺提出一种新型的编织方法——多层二维管状同步缝合编织工艺。即将多个相同阵列数的单层二维管状编织工作台同心布置,并在径向同步添加缝合纱,使得织物在二维管状编织的同时同步进行层间缝合。本课题设计了二维层联管状编织圆机携纱器的驱动机构,并对其进行运动分析,建立了二维层联编织圆机主要构件的三维模型;对携纱器的运动进行运动仿真并验证了机构的合理性。为解决周向与径向携纱器协同运动问题,研究了径向携纱器运动的位置自动校正方法;在进行编织机构设计的同时,针对编织时出现的断纱无纱的特殊情况进行了检测电路的设计。为多层二维管状同步缝合编织工艺和二维层联编织圆机的实现提供了可能。根据二维层联管状织物几何结构的单胞分布规律以及单胞形态,基于织物结构的对称性和单胞的重复性,用单胞法描述了编织材料的几何特性;建立了织物几何特性与编织工艺参数之间的关系,预测了该类编织复合材料纤维体积百分含量,并与实验结果进行对比分析,验证了本文建立的简化单胞几何模型是合理的,为该类编织材料进行后续开发提供了技术条件。