复合材料结构设计是指 利用两种或两种以上具有不同化学和物理性质的材料，通过物理或化学方法，在宏观（微观）尺度上组成具有新性能的材料的设计过程 。这些材料组分保持各自的特性，并在界面处紧密结合，从而赋予复合材料优异的综合性能，如高强度、轻质、耐腐蚀、耐磨和良好的热性能等。
复合材料结构设计的主要步骤包括：
明确设计条件 ：包括性能要求、载荷情况、环境条件和形状限制等。
材料选择 ：根据设计需求选择合适的增强材料和基体材料，常见的复合材料类型包括纤维增强复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料和混杂复合材料。
结构设计 ：设计复合材料的几何形状和结构布局，以满足特定的性能指标和制造工艺要求。
力学性能分析与优化 ：通过计算分析和实验验证，评估复合材料结构的力学性能，并进行必要的优化设计。
制造工艺开发 ：根据设计要求，选择合适的制造工艺，如预浸料成型、树脂传递模塑（RTM）和热压罐成型等，以生产出高质量的复合材料结构。
复合材料结构设计的关键技术包括：
复合材料力学 ：研究复合材料在受到外部载荷作用下的应力-应变关系，以及材料的失效行为和破坏机制。
复合材料结构力学 ：分析复合材料结构的承载能力、变形行为和稳定性，涉及有限元分析等数值模拟方法。
复合材料构件设计 ：根据应用需求，设计出满足特定功能的复合材料结构部件，如航空航天器构件、汽车部件和建筑结构等。
通过上述步骤和技术，复合材料结构设计能够实现高性能和轻量化的设计目标，满足现代工程应用中的各种需求。
