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先进复合材料由于其良好的力学性能而被广泛应用于航空航天领域。在复合材料结构设计中，螺栓连接是连接结构的主要应用形式。但螺栓连接部分也是复合材料整体结构中相对薄弱的环节。为提高复合材料螺栓连接的承载能力、增大其最终失效载荷、发挥其最优力学性能，对螺栓连接结构进行多层次、多尺度的优化设计已经成为当下复合材料研究热点之一。