Ce travail présente une optimisation du volume élémentaire représentatif (VER) du renfort 3D orthogonal, permettant de prédire la géométrie interne des mèches ainsi que les propriétés mécaniques et à rupture sous chargement uni axial. La méthode d’optimisation appliquée est celle de la programmation séquentielle quadratique (SQP). Les propriétés mécaniques sont déterminées par une homogénéisation basée sur la sommation moyenne des rigidités des constituants et la résistance du composite est recherchée à partir de l’application du critère 3D de rupture de Tsai-Wu. La géométrie interne du tissage est représentée par les fractions volumiques des fibres, leur proportion dans chaque direction et le pas du tissage du renfort vertical. Les résultats de cette étude sont comparés avec des études expérimentales sur des orthogonaux 3D à renforts en carbone.