复合材料的最大特点是其具有可设计性,具有强度高、重量轻的优良特性。纤维铺放技术是实现复合材料制造的重要手段之一。纤维铺放构件铺层结构设计是制备复合材料过程中基础的一环,通过复合材料的结构设计,可以有针对性的设计出有各种特殊要求或其他要求的复合材料构件。本文围绕纤维铺放构件的铺层结构设计,对复合材料铺层设计理论以及拉伸开孔层合板的应力集中等问题进行了分析,并以S型复合材料进气道为典型构件对铺层结构设计、纤维铺放路径进行了深入研究。纤维铺层结构设计和分析工作是在UG和ANSYS平台上展开的,充分利用了UG建模和ANSYS有限元分析的强大功能。单向拉伸开孔层合板的孔边产生应力集中,通过有限元计算讨论了铺层顺序、铺设角度以及铺层比例对孔边应力集中的影响;按主应力法设计铺放轨迹,根据构件的主应力方向生成开孔板加强铺层的纤维铺放路径,充分发挥了复合材料纤维的性能。对S型复合材料进气道进行了铺层结构设计与分析。设计中先按刚度要求进行铺层设计,然后利用有限元分析其变形和应力分布,优选铺层结构,再对其进行强度校核,最后得出效果较佳的铺层结构。计算表明所得铺层结构的刚度、强度指标满足设计要求。此外还对任意角度斜交对称铺层对进气道力学性能的影响进行了讨论。