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以蒙皮复合材料各方向铺层的厚度为设计变量，对直升机全复合材料尾段结构进行静力分析以及优化设计，使其在满足结构刚度、强度约束的条件下结构重量最轻。应用ANSYS软件。采用APDL参数化编程语言，实现参数化建模、静力分析以及优化设计。应用四种约束方法，提高优化结果的可靠性。优化结果表明，结构重量较初始经验设计减轻了50％左右，载荷分配更加合理，消除了一些应力集中现象，使其更好的满足全部的约束条件，达到预期的优化效果。