随着铺放技术的发展，现有的铺放设备已经能够实现纤维丝束的变角度铺放，使得铺放角度在同一铺层内连续变化。与传统的固定角度铺放相比，先进纤维铺放技术增大了设计的灵活性，能够更加充分地利用复合材料的方向特性，使得提高构件的性能或减小构件重量成为可能。在实际工程应用中会因为门窗或连接需求等在层合板上开孔，因此，本文以开孔变刚度层合板和开孔加筋壁板为研究对象，研究纤维变角度铺层中的纤维角度与压缩性能之间的关系，主要包括：　　（1）考虑到变刚度层合板和先进纤维铺放技术的制造特点，本文提出了5条基于纤维曲线铺放的设计准则，为后续的铺层设计提供准则参考。为了克服有限元软件中无法直接建立变刚度层的局限，本文采用 ABAQUS结合MATLAB方法，建立了变刚度层合板有限元分析模型，其中ABAQUS用于获得离散单元和仿真计算，MATLAB用于获得各离散单元的纤维取向信息。　　（2）文中首先针对开孔变刚度层合板，建立三种尺寸的层合板有限元模型，采用了线性屈曲、引入残余热应力的屈曲和引入初始缺陷的非线性屈曲的三种分析方法，研究了开孔变刚度层合板在压缩条件下的屈曲行为，并通过试验对上述三种方法的合理性进行验证。结果表明，引入残余热应力的线性屈曲分析方法与试验屈曲载荷最吻合，二者仅相差0.63%。基于该方法，讨论开孔层合板残余热应力分布特点和应力水平，计算残余热应力对开孔变刚度层合板屈曲的影响。结果表明，残余热应力对传统直线开孔层合板的屈曲载荷影响很小，但明显提高了变刚度开孔层合板的屈曲载荷，最多可达23.40%。文中采用Hashin失效准则计算了开孔变刚度层合板失效载荷，结果表明，孔洞的弱化效应使得开孔结构与完整层合板相比具有更低的失效载荷。但是与传统刚度均匀层合板相比，纤维曲线铺放使得开孔对失效载荷的影响从32.20%降低到了27.10%。　　（3）在已获得变刚度复合材料层合板有限元模型的基础上，建立变刚度加筋壁板模型，引入界面单元模拟筋条和壁板间连接界面,研究了复合材料加筋壁板的压缩屈曲及破坏过程。结果表明，随着纤维曲线铺放比例的增加，变刚度加筋壁板的初始屈曲载荷有所降低，但变刚度加筋壁板具有更高的失效载荷和失效位移，其出现损伤比传统加筋壁板较晚，并且在出现损伤后有较好的承载能力，其后屈曲受载稳定性比传统加筋壁板好。本文对比了纤维曲线变化角度对屈曲和失效载荷的影响，结果表明，随着纤维角度越垂直于载荷施加方向，蒙皮的整体刚度越高，屈曲载荷也会不断的增大。文中进一步研究了孔洞尺寸的影响，结果表明，随着蒙皮孔洞尺寸的增大，损伤发生越来越早，而对于相同开孔尺寸的加筋壁板，随着纤维曲线铺层比例增加，开孔对失效载荷影响由23.00%降为8.20%。说明纤维曲线铺放可以增加加筋壁板抵抗压缩载荷的能力，提高起始破坏载荷，即提高了加筋壁板的工程安全性。