航空发动机叶片、机匣等机织复合材料结构在纤维预制体赋形过程中，纤维束间会发生挤压、错动、扭转等相互作用，使得复合材料内部细观结构呈高度非均匀性，这极大地增加了复合材料结构力学性能分析与评价的难度。因此，本项目针对机织复合材料扭曲异形结构，提出一种可以真实表征结构内部纱线形态的数字化建模方法。首先，基于数字单元法和嵌入单元法模拟了三维机织织物的压实及扭转成型过程，并利用Alpha-shapes算法和数字单元链追踪法准确提取了纱线的截面信息。进而结合仿射变换几何重构出了机织复合材料扭曲结构内部细观纱线的实体几何模型，重构出的扭曲结构高保真模型的细观几何形态（纱线尺寸、纱线形状、纱线路径和间距）与Micro-CT结果基本一致。最后，在细观高保真模型的基础上，将扭曲异形结构的局部细观特征信息通过几何坐标映射到宏观有限元模型上，准确预报了扭曲异形结构的力学行为，并揭示了扭转角对结构力学性能的影响规律，即复合材料扭曲结构的刚度性能随扭曲角度增大呈指数增强。本项目提出的机织复合材料异形结构数字化表征方法可为航空发动机风扇叶片的早期设计和制备提供理论支持。