負(fù)泊松比蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)性能表征及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠在提高結(jié)構(gòu)的性能的同時充分利用材料，提高材料的應(yīng)用效率，降低材料的消耗與制備成本，是現(xiàn)代航天飛行器設(shè)計的重要研究方向。本文應(yīng)用有限元模擬軟件，基于新型智能優(yōu)化算法先進(jìn)的優(yōu)化思想以及負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)優(yōu)異的剪切模量，采用遺傳算法和粒子群算法，分別對對厚度梯度型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)和角度梯度型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)以及機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。目的是使之在受扭轉(zhuǎn)載荷時，滿足應(yīng)力以及位移約束條件下，結(jié)構(gòu)的重量最小，為設(shè)計負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支

2、撐。
　　理論推導(dǎo)了內(nèi)凹六邊形型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)單胞的三個剪切模量。應(yīng)用Gibson公式及歐拉梁理論推導(dǎo)給出了對內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的面內(nèi)剪切模量表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)；應(yīng)用能量法推導(dǎo)給出了了內(nèi)凹六邊形負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)的面外剪切模量的表達(dá)式。
　　運(yùn)用智能優(yōu)化算法——遺傳算法和粒子群算法，并結(jié)合有限元模擬軟件，在保證結(jié)構(gòu)的應(yīng)力位移響應(yīng)不超過其許用值的情況下，以結(jié)構(gòu)的重量最小為優(yōu)化目標(biāo)對梯度型負(fù)泊松比板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。最終在解空間當(dāng)中