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复合材料因其高的比强度、比刚度、良好的疲劳特性和可设计性，在航空发动机领域得到广泛的应用。如何设计出满足使用要求的复合材料一直是复合材料研究的重点问题。近年来随着国外的一些“复合材料设计专家系统”的建成以及发展，使得先进材料设计得到实质性的进展。这类设计系统以综合的方法来研究新材料，以计算机的高速计数处理能力组合、检测和评价新材料，以成为研究新型材料的有力智能工具。本文以碳纤维/树脂基复合材料为研究重点，就碳纤维/树脂基复合材料层合板结构设计专家系统展开研究。本文围绕着面向对象复合材料结构设计专家系统的设计开发展开研究，主要开展了如下三个方面的研究工作：（1）开展了基于面向对象方法的复合材料分析研究。用面向对象语言C++开发了一套复合材料层合板结构计算类库；基于面向对象复合材料层合板分析类库，提出并设计了一种通用复合材料层合板分析语言CLCLA(Common Language For Composite Laminates Analysis，CLCLA)。（2）设计了复合材料专家系统的总体结构及其组成，采用Lua、Matlab语言、CLCLA语言研制、集成了面向对象复合材料层合板结构设计的专家系统。基于本文设计的面向对象层合板分析类库和复合材料分析CLCLA语言，设计开发了复合材料专家系统的复合材料层合板分析模块；集成了一些常用模块；研究了复合材料层合板结构专家系统的优化方法集成问题，设计了三种形式的优化方法集成调用形式。（3）发展了基于DSA算法的复合材料层合结构优化方法。将DSA优化算法应用于复合材料层合板优化，发展了基于DSA算法的复合材料层合板优化方法；将DSA算法与有限元分析结合，发展了一种复合材料层合结构的DSA-FEM优化方法；以复合材料专家系统为平台，开发并集成了基于DSA算法的复合材料层合板优化分析模块和参数化的复合材料机匣DSA-FEM优化分析模块。