纖維增強復合材料層合板振動參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著航空科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)材料已經(jīng)很難滿足高推重比、高可靠性等航空發(fā)動機性能要求，研究新型材料成為越來越緊迫的任務。樹脂基纖維增強材料具有高的比強度和比剛度以及優(yōu)良的阻尼性能，且具有優(yōu)秀的可設計性，目前已廣泛地應用在航空、航天等重要領域。
　　本文對纖維增強復合材料板做了以下四方面的研究：一、利用有限元基本理論建立復合材料層合板動力學模型，并利用模態(tài)實驗驗證了模型的正確性；在此基礎上，利用Newmark法與波前法求解了層合板振動

2、微分方程，并分析了簡諧激勵以及瞬態(tài)激勵下層合板的響應特性。二、利用精英策略的自適應遺傳算法（AGA）分析了變剛度復合材料層合板的振動參數(shù)優(yōu)化問題，并與傳統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化結果進行了比較；分析了不同邊界條件下、不同分區(qū)數(shù)下變剛度單層板基頻以及阻尼優(yōu)化的結果；并探討了同等厚度下不同分層數(shù)目對振動參數(shù)優(yōu)化結果的影響。采用直接比較法討論了振動參數(shù)的多目標優(yōu)化問題。三、以對應角度的單元剛度、阻尼矩陣為優(yōu)化變量，應用離散材料優(yōu)化方法（DMO）以及移動漸

3、近線優(yōu)化算法（MMA）研究了變剛度單層板的振動參數(shù)優(yōu)化問題。研究了不同插值函數(shù)懲罰因子下變剛度板振動優(yōu)化問題的收斂性能與尋優(yōu)性能，并探討了迭代過程中層合板振型的變化情況。四、比較了不同分區(qū)數(shù)目下MMA算法的優(yōu)化結果與AGA算法的優(yōu)化結果。
　　研究復合材料層合板的振動參數(shù)優(yōu)化問題具有重要的工程意義。對于任意的邊界條件，可得到具有較高剛度以及阻尼性能的鋪層角度結果，根據(jù)所得到的鋪層角度結果制造層合板可以有效的降低結構的振動響應，提高