复合材料应用于火箭炮定向管有利于减小结构质量,便于实现箱式发射,从而提高火箭武器系统战术技术性能。本文对复合材料定向管进行系统深入的分析,围绕复合材料定向管的参数化建模、动态特性、强度特性和结构优化等方面的问题进行研究和探索。研究工作主要包括以下几个方面:①运用ABAQUS的二次开发语言Python对复合材料定向管进行参数化建模,并对复合材料定向管进行模态分析,得到定向管各阶固有频率和振型。此外通过改变复合材料铺层结构,获得复合材料定向管固有频率随铺层角度和铺层数变化的规律。②对复合材料定向管进行瞬态动力学分析获得不同时刻和各铺层的分析结果,同时得到复合材料定向管的炮口振动情况。此外进行弹管碰撞分析,获得三个定心部和定向钮的碰撞力曲线。③根据不同的优化目标和优化层次,通过iSIGHT优化软件中集成ABAQUS,应用多岛遗传算法和序列二次规划法的综合优化算法,分别对复合材料定向管进行铺层角度和刚度的优化,获得具有优异的综合性能的复合材料定向管的设计方案。本文在复合材料研究中所采用的分析方法及所得结论在复合材料定向管设计中具有一定的参考价值。