復(fù)合材料層殼結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比剛度大、重量輕、且疲勞性能、破損安全和可設(shè)計(jì)性都比金屬材料優(yōu)越的特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)上。 通過對(duì)復(fù)合材料層殼進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提高飛機(jī)性能，可以設(shè)計(jì)出滿足結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性要求且使得結(jié)構(gòu)重量更輕的飛機(jī)結(jié)構(gòu)。此外，在較大外力作用下，層殼結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生大的變形，會(huì)使結(jié)構(gòu)變形成為幾何非線性問題，結(jié)構(gòu)很可能出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，此時(shí)需要使用非線性方法進(jìn)行分析以研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性情況。 本論文在綜述優(yōu)化設(shè)計(jì)理

2、論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了復(fù)合材料鋪層厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)的算法和流程。應(yīng)用以上理論和算法并使用ANSYS軟件對(duì)某型直升機(jī)全復(fù)合材料尾段結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化對(duì)象是復(fù)合材料的鋪層厚度，優(yōu)化采用APDL命令流格式，完成了一套完整的結(jié)構(gòu)建模一分析一優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。 本文詳細(xì)討論了復(fù)合材料殼體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有限元計(jì)算方法，其中具體討論了三個(gè)方面：(1)、殼體點(diǎn)應(yīng)變的非線性關(guān)系及插值，(2)、殼結(jié)構(gòu)形變能的二階變分及特征方程，(3)、大型代數(shù)特征方程組的