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复合材料组合管的纯弯曲问题是一个广义平面问题,需要采用包含两个应力函数的柔度法进行求解。本文首先对包含柱型正交各向异性特殊缠绕层即0°或90°缠绕层以及各向同性层的不同复合材料组合管的应力特征进行有限元精细的数值模拟,指出当有普通缠绕层与之相邻时,不仅有面内应力而且有面外应力,所以,即便是特殊缠绕层和各向同性层也需要采用双应力函数进行求解。然后对复合材料管分析的双应力函数柔度法及其改进进行了详细分析和讨论,指出(1)Lekhnitskii的单个应力函数柔度法只能求解特殊缠绕层及其组合的情况;(2)传统双应力函数之间的联系参数法是以面内应力为主通过联系参数得到面外应力,由于部分联系参数奇异而难以求解特殊缠绕层情况,所以仅适用于求解普通缠绕层的情况;(3)统一联系参数法不包含任何奇异联系参数项,可以求解多层同时包含特殊缠绕层和普通缠绕层的任意情况,但这种统一联系参数是根据需要人为构造出来的,缺少严格的理论基础,并且需要根据材料参数的导数分析统一联系参数极限,不仅过程比较复杂,而且对不同材料的普适性尚需进一步考察。不仅如此,由于各向同性材料层没有缠绕角度而难以分析其统一联系参数的极限。在此基础上,本文直接考察特殊缠绕层以及各向同性材料层的相容方程,发现两个相容方程彼此独立而可以独立求解,完全不需要引进双应力函数之间的联系参数即双应力函数彼此独立,换言之,分别由它们计算得到的面内应力和面外应力彼此独立或者各自为主。受此启发,本文对普通缠绕层以面外应力为主提出双应力函数之间的反向联系参数法,并在不改变双应力函数内容本身的前提下有机结合正向和反向联系参数法,最终得到与统一联系参数完全吻合的结果,为统一联系参数法给提供了可靠的理论基础,而对于特殊缠绕层情况只需要采用独立双应力函数法的结果而不必再求统一联系参数极限,从而避免了分析统一联系参数极限的困难,特别是避免了各向同性材料由于不存在缠绕角而无法分析统一联系参数极限的困难。采用本文统一联系参数法详细分析了简单复合材料组合管[Steel/90]、[Steel/45]、[Steel/25]、[Steel/45/-45]、[Steel/25/-25]、[Steel/90/45/25]、[Steel/45/90/25]、[Steel/25/45/90]等,同时与有限元数值模拟结果进行对比,验证了本文方法的准确性和可靠性。在此基础上,对比分析研究有代表性复合材料管的等效抗弯刚度随缠绕角变化规律,为设计提供了有益的帮助。一般工程设计人员难以直接使用统一联系参数法程序,缺少有效、便捷的人机交互界面,不能发挥该方法的实际应用价值。本文根据统一联系参数法编制人机图形交互界面(GUI),包括复合材料组合管等效抗弯刚度、应力、应变及位移的计算及其结果输出和分析等,有助于工程师和一般设计人员通过GUI用户界面对不同设计方案中的复合材料组合管进行计算分析和对比研究,为复合材料组合管设计提供了快速、便捷的计算及分析工具,具有十分重要的实际工程价值。