陈炉云
,
张裕芳
复合材料学报
研究了外载荷作用下的复合材料结构振动响应和声辐射问题。在此基础上，分析了复合材料的结构一声辐射优化设计模型，基于遗传算法进行了对称型复合材料板结构的结构一声辐射铺层几何优化分析。数值算例表明，复合材料板结构的铺层数、铺层厚度和铺层角度等参数优化，可以有效降低结构的振动和声辐射。数值算例结果验证了优化方法的有效性。
关键词:
复合材料
,
结构-声辐射
,
铺层几何
,
优化
,
遗传算法
张鹏飞
,
金海波
复合材料学报
建立了有效的复合材料层合板结构冲击损伤分析方法,层合板面内损伤采用改进的Chang/Chang失效准则做判据,得到面内各类损伤形式.层间损伤采用与Mixed-Mode粘接元等效的TIEBREAK接触模拟.利用此分析方法,从复合材料薄壁结构设计需要出发,研究了在低能量冲击下,铺层的层间角度、铺层方向、铺层重叠对层合板结构冲击损伤阻抗的影响规律,并对它们的综合影响进行了总体分析,得到了能提高层合板结构损伤阻抗的铺层顺序设计指导.最后用该设计指导对某种铺层结构进行了重新设计和有限元模拟,验证了该设计指导的可行性和有效性.
关键词:
冲击损伤
,
分层损伤
,
TIEBREAK接触
,
铺层顺序
,
损伤阻抗
金朋
,
宋笔锋
,
钟小平
,
安伟刚
复合材料学报
实现了基于几何因子的复合材料层合板建模,解决了几何因子与Natran的参数输入问题,并根据工艺约束中的最小铺层比例对几何因子可行空间进行了推导补充.在此基础上,提出了一种基于几何因子和Nastran的复合材料气动弹性剪裁优化设计方法.首先以总厚度和几何因子作为设计变量以及以Nastran作为求解器,以强度、刚度、颤振和发散速度以及几何因子相关性约束作为约束条件进行结构寻优,得到最优的铺层总厚度和几何因子.其次,以最优几何因子作为目标,进行铺层结构逆问题求解,约束条件为复合材料铺层工艺约束.因几何因子为铺层厚度和铺层顺序的表达式,与传统的多级优化相比,以几何因子作为设计变量可以避免铺层厚度和铺层顺序的解耦,进而获得更大的设计空间,且得到的铺层结构可以满足工艺约束.最后,对一矩形悬臂复合材料层合板进行剪裁设计,使得铺层结构满足气动弹性约束且质量最小.结果显示,运用该优化方法可以得到质量更小且满足工艺约束的铺层结构.
关键词:
复合材料
,
优化
,
几何因子
,
气动弹性剪裁
,
铺层顺序
孙士平
,
张卫红
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201503.002
针对复合材料层合板频率优化问题,结合可行规则法和直接搜索模拟退化算法,提出了一种自适应模拟退火(SA)改进算法.层合板优化目标是基频、频率带隙以及给定基频和带隙约束的层合板厚度.设计变量包括铺层角度和铺层数两种离散变量.改进算法的自适应新点产生模块采用依赖温度的动态调整搜索半径,改善了直接搜索模拟退化(DSA)算法易陷入局部极值的缺陷,而可行规则法的引入提高了SA算法求解约束问题的效率和简易性.采用Ritz法进行频率响应分析以考虑弯扭耦合影响.不同铺层数、角度增量和长宽比时的层合板3类算例结果显示:改进算法能有效求解层合板频率优化,可获得更多或更好的铺层顺序全局优化解.
关键词:
层合板
,
模拟退火
,
频率优化
,
铺层顺序
,
里兹法
彭海俊
,
秦志文
,
王继辉
,
杨科
玻璃钢/复合材料
为研究复合材料胶接面铺层对接头强度的影响,以单搭接接头为研究对象,通过铺层设计使接头的被粘物具有相同的拉伸模量和弯曲模量,但胶接面的铺层角度不同,使用有限元法对不同铺层的接头进行建模,分析接头胶接面和胶层的应力,引入Tsai-Wu失效因子对胶接面铺层进行评估.结果表明:胶接面铺层角度对应力分布有一定影响,0°胶接面会造成较大的胶层应力,但胶接面的应力和失效因子较小;90°铺层下胶层应力最小,但胶接面的应力和失效因子水平较高;45°下胶接面的失效因子和胶层应力水平介于两者之间.通过与实验结果对比,得出了胶接面铺层角度影响接头强度及破坏模式的一般性规律.
关键词:
复合材料
,
应力分析
,
铺层
,
胶接
,
接头设计
,
有限元法
熊建武
,
冯鹏
,
徐进
,
张龑华
,
张攀
玻璃钢/复合材料
分析了复合材料轻质桥梁中的快速连接接头的受力,提出了一种大拉力接头的构造,完成了一批接头的拉伸试验和桥跨模型试验,证实了接头具有足够的承载能力,并依据破坏模式建议了接头的改进构造.还采用有限元软件对桥跨模型试验中的接头进行了分析,其破坏模式和破坏承载力与试验吻合.
关键词:
复合材料接头
,
铺层方案
,
破坏模式
