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本文结合复合材料力学理论及其结构分析理论、有限元分析方法，对复合材料身管进行强度分析，得出了复合材料身管的应力、应变分布；对复合材料身管进行模态分析，得出了复合材料身管的模态特性及其随缠绕角变化规律；结合有限元和复合形法，对复合材料身管结构(缠绕角和缠绕层厚度)进行优化，以身管刚度为优化目标，得到了满足强度条件下刚度最大的复合材料身管的结构；以身管重量为优化目标，得到了满足强度和刚度要求的最轻的复合材料身管结构；同时以刚度和重量为目标的多目标优化，得到满足优化指标的复合材料身管结构。本文的研究结果对复合材料身管的结构优化具有重要的应用价值。