作者简介:李岩，教授/博士生导师，同济大学航空航天与力学学院院长，国家杰出青年科学基金获得者，国家级领军人才，主要从事绿色复合材料与结构、复合材料结构功能一体化设计、复合材料增材制造等研究工作，担任《Composites Science and Technolgoy》、《复合材料学报》、《Compsites Part A》、《Composites Part B》等权威期刊副主编和编委。
随着航天技术的快速发展，连续纤维增强树脂基复合材料因其高比刚度/比强度等优异性能，正大量替代传统金属材料，成为新一代航天飞行器结构技术的重要发展趋势。然而，复合材料的应用绝非简单的原材料替换，而需要系统考虑材料本构、结构构型、制造工艺等关键环节。由于复合材料具有显著的各向异性与多模式损伤演化特征，在应用时必须针对实际的服役工况，对复合材料构件本身的结构形式、铺层角度与比例以及制造过程中的工艺参数进行全方位优化设计。
西北工业大学机电学院的惠新育等在《预紧力作用的复合材料−金属螺栓连接结构承载与损伤行为研究》一文中，聚焦于固体火箭发动机喷管固定体等关键连接部位，深入探讨了复合材料−金属螺栓连接结构在预紧力作用下的力学响应。该研究通过构建包含精细螺纹特征的高保真三维装配模型，并耦合复合材料损伤演化准则，系统揭示了预紧力对结构承载极限与损伤模式的影响规律。研究明确了预紧力的施加存在临界效应，合理的预紧工艺参数是抑制界面分层、缓解孔周应力集中以及阻止损伤演化的关键。这一成果不仅揭示了复合材料连接结构在复杂载荷下的损伤失效机制，还验证了通过结构与工艺协同优化提升连接可靠性能的必要性。
从更深层次而言，复合材料结构的先进性不仅源于材料本身的高比强度、高比刚度等优异性能，更核心的是其高度的可设计性。这种设计性要求科研人员在面对复杂空天服役环境时，必须彻底脱离“以新材料填补旧框架”的传统模式。未来的研究与应用应当更加强调材料−结构−工艺的一体化重构，将制备工艺过程中的缺陷控制与结构承载的可靠性有机结合，才能确保复合材料在极端环境下展现出优越的服役适应性，进而有力推动我国航天复合材料结构件从“工程经验应用”向“高效精准设计”的跨越发展。