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纤维增强复合材料因质轻、比刚度和比模量大等优点,在航空航天领域应用广泛。飞机结构设计应在满足强度要求的情况下尽可能高地发挥结构的潜力。随着复合材料结构越来越多地作为主承力或次承力结构,复合材料的优化就成为了研究的重点,层合板的铺层优化就是研究方向之一。多向铺设的层合板中子层的力学性能不同于单向板的力学性能,呈现明显的就位特性,如果在优化中使用考虑就位效应会使优化结果更加合情合理。然而目前的研究主要围绕考虑就位强度的层合板失效预测,还没有考虑就位效应的相关优化设计。本文以复合材料层合板为研究对象,通过对两种铺层顺序三种开口尺寸的层合板进行考虑就位效应的有限元渐进损伤分析,得出考虑就位效应的有限元强度分析比未考虑就位效应的有限元强度分析拥有更高的预测精度,并依此提出了一种考虑就位效应的遗传算法层合板铺层优化方法。以层合板强度比为优化目标、铺层顺序为设计变量并考虑一定的约束条件后进行遗传算法铺层优化设计,针对遗传算法的不足进行了改进,编写了自适应改进遗传算法程序,提高了优化效率和寻优能力,最后在此基础上考虑层合板子层就位强度的差异,得到了考虑就位效应的遗传算法。分别在单向载荷时、双向载荷不同载荷比时对层合板进行优化分析研究,分析其规律。经研究得到如下结论:在有限元强度分析中考虑就位效应可以更提高预测精度。使用考虑就位效应的遗传算法进行优化得到的适应度值较使用未考虑就位效应的遗传算法进行优化得到的适应度值高;仅轴向受力或轴向与横向双向受力时,使用未考虑就位效应的遗传算法优化得到的层合板铺层顺序不尽相同,但使用考虑就位效应的遗传算法进行优化得到的层合板铺层顺序均为[0/90/0/90/0]s,根据就位强度公式,这种铺层顺序可以保证子层的横向拉伸强度与剪切强度保持最大值;与未考虑层合板就位效应的自适应改进遗传算法优化得到的适应度值相比,在考虑层合板就位效应的基础上,使用自适应改进遗传算法对层合板在单向及双向载荷下进行铺层优化,单向载荷下优化得到的适应度值较双向载荷下优化得到的适应度值提升更高;双向载荷下,轴向载荷Nx的变化对优化结果的影响较大;在双向载荷下,增加载荷可以使两种优化算法得到的适应度值更加接近,缩短两种算法的预测差距。