首先通过单向拉伸试验测试和理论计算两种方法得到4层（45°／-45°／45°/-45°）铺设碳纤维复合材料的弹性模量，作为文中数值计算及弯矩分析的材料参数。通过4层（45°／-45°／45°。／-45°）铺设碳纤维复合材料肋进行整体缠绕过程试验，得到肋整体缠绕过程肋表层应变和缠绕弯矩。利用ABAQUS分别建立了复合材料肋整体缠绕精细有限元模型，实现了缠绕一周过程强几何非线性数值模拟分析，得到各层应力、应变特征和缠绕弯矩，并与试验结果比较分析。进而给出缠绕弯矩解析表达式，并对材料铺设与厚度进行分析，得到缠绕过程最优材料铺设机理与最大厚度分析方法。该文对缠绕肋设计和深入研究具有重要参考价值。