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当转子的最大环向应力和最大径向应力同时达到它们各自方向上的强度时，可以得到最优内外径比。基于该设计理念对影响飞轮储能密度的复合材料轮缘内外径比A进行设计，并选用各向异性材料碳纤维环氧树脂复合材料、玻璃纤维环氧树脂复合材料及各向同性材料高强铝合金为飞轮转子材料进行最大边缘线速度及最大单位质量储能的比较，结果表明：碳纤维环氧树脂复合材料所设计的飞轮转子单位质量储能最高，体积最小，边缘线速度最大。