基于适用于纤维增强复合材料的细观力学代表体积元（RVE）法和材料强度失效参数计算公式，计算体积分数为40％的SCS—ULTRA纤维增强TC17基复合材料的力学性能参数和强度失效参数，建立以实际某型号发动机低压涡轮轴为背景，并用SCS—ULTRA纤维增强TC17基复合材料代替原有高温合金材料，应用复合材料宏观强度准则中的蔡一吴张量失效准则，对其进行静强度计算与失效判定，总结作为衡量趋近失效程度的蔡一吴强度指数随轴结构复合材料铺层数的变化规律，同时对铺层总数为27层的轴结构进行给定载荷下的强度计算，得出轴结构内部每一铺层的强度指数及铺层强度指数随铺层位置、45°铺角不同的变化规律，并预测在极限载荷下轴结构铺层首先出现失效的情况。

研究连续纤维增强复合材料低压涡轮轴结构在扭转载荷作用下的静强度分析设计问题。以Ti-6-4/SC6为有限元模型结构材料,以复合材料层合板理论为基本力学理论基础,以蔡-吴强度失效准则为判定依据。对不同复合材料轴结构进行强度分析及失效判定。以某型航空发动机低压涡轮轴为基础模型进行有限元建模。通过“复材轴”和“分段轴”两种复合材料轴结构模型对复合材料铺层、铺角对轴结构力学性能及强度影响规律进行研究。以“复材轴”模型结构研究±45°与＋45°两种普遍铺层方案的优劣,在研究“复材轴”铺层方案的基础上,以±45°铺层方案研究“复材轴”和“分段轴”及传统钛合金轴静强度性能对比。最后从工程实际角度针对“分段轴”给出提高强度的两种措施。