碳纤维复合材料由于其轻质优势在航空航天领域的地位愈显重要,基于自动铺丝技术的碳纤维铺放可提供变角度及定制选项,使复材构件生产发生了革命性变化。变角度铺丝构件生产过程中的剪丝操作会不可避免地产生间隙和/或重叠形式的层缺陷,而目前缺乏变角度曲面铺丝构件层缺陷的有关研究。本文以开边柱面构件及自由曲面构件为研究对象,提出从层缺陷定位到有限元精细建模的完整流程,并研究层缺陷影响下曲面铺丝构件的性能。主要工作内容如下:（1）基于B样条曲线及柱面保长特性为开边柱面构件规划变角度参考路径,通过平移法生成铺层,在完成参考路径延长、丝束等距、丝带平移、丝束剪断步骤后,基于正交投影法提出了任意覆盖参数下的层缺陷精确定位算法,通过MATLAB程序验证算法的正确性。（2）基于曲面特征并通过定向投影法生成自由曲面变角度参考路径,铺层通过基于坐标曲线的平移法构建,提出假想丝束边界的概念求解剪断点,层缺陷定位在（u,v）参数平面进行,通过参数分割方法实现了自由曲面构件任意铺放参数下的层缺陷定位。（3）将开边柱面构件及自由曲面构件离散为孤立网格,考虑层缺陷影响为每个单元截面的每个铺层赋予材料、厚度及纤维角度属性并借助Abaqus二次开发接口Python实现含层缺陷铺丝构件精细化建模。（4）对含层缺陷开边柱面构件及自由曲面构件分别开展静力学分析及屈曲分析。采用完全重叠策略生产的构件具有更高的刚度及屈曲载荷,而采用完全间隙策略生产的构件其刚度及屈曲载荷将会降低,间隙及重叠均可能使构件产生局部应力增加。本文考虑层缺陷影响的有限元结果更能真实反映构件力学情况。