纤维增强复合材料已成为当今科技发展的重要物质基础，它具有质量轻、强度高、抗疲劳、耐腐蚀等诸多优点，己广泛应用于航空航天、机械制造、汽车工业、化工、纺织、医学、建筑和体育用品等领域。纤维增强压力容器是复合材料的典型应用实例。现如今，围绕如何提高纤维缠绕压力容器的强度，国内研究者开展了许多研究，纤维缠绕设备及其控制技术越来越成熟。然而，如何控制缠绕张力变化规律实现纤维强度利用率的最大化，依然需要深入研究。　　现有的纤维缠绕结构研究都将缠绕后的纤维层看成一个均匀结构，未考虑缠绕过程中沿厚度不同应力状态造成的纤维体积含量变化。本文基于缠绕过程中不同厚度位置的应力状态变化造成的纤维体积含量和强度参数变化，设计适当的缠绕张力变化规律，以实现缠绕后的螺旋缠绕厚壁筒在内压作用下沿壁厚的等强度设计。　　首先，依据缠绕纤维层的正交各向异性本构关系和弹性力学厚壁筒理论，建立内外芯模等缠绕角缠绕结构的双层筒模型。基于位移形式的平衡方程求解，获得芯模和纤维层在内外压力作用下的变形和应力分布，以及纤维方向的应力解析公式。　　其次，基于缠绕张力作用下引起的缠绕层的应力状态变化形成沿壁厚力学性能非均匀的结构，依据缠绕过程中的纤维束应力状态，推导获得纤维体积含量与所受应力状态的关系。基于正交各向异性本构关系和双层筒模型的离散叠加法，建立了给定缠绕张力确定纤维缠绕厚壁柱形结构剩余张力的计算方法。计算获得等张力缠绕后的纤维层的纤维体积含量沿壁厚的分布。　　最后，依据强度指标与纤维体积含量的关系获得不同厚度位置的纤维缠绕层的强度参数，并利用Tsai-Wu张量准则进行三向应力状态下的强度计算。设计沿壁厚适当变化的缠绕张力以达到工作内压作用下沿壁厚等强度。　　研究表明:等张力缠绕工艺使内层纤维体积含量和强度均略高于外层，纤维缠绕厚壁柱形结构的强度分析和设计时应考虑这种影响;等张力缠绕后的各层纤维剩余张力并不均匀，致使结构强度沿壁厚分布非均匀;在考虑缠绕张力引起的纤维体积含量对强度指标影响和剩余张力变化的条件下，利用变化的缠绕张力设计可以实现沿壁厚的等强度设计。