高海朋
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刘猛
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王浚
复合材料学报
传统可靠性设计难以符合现代设计要求,对舱体进行稳健性优化设计,可提高其综合可靠性.基于基体破坏和纤维断裂两种失效模式,采用验算点法求解复合材料单层可靠度.基于最终层失效假设,提出把结构看作由串联子系统组成的并联系统的思想,结合材料刚度比率退化准则和单层可靠度理论,采用概率逐步失效分析方法,计算出主要失效链,从而得出结构的失效概率.复合材料舱体设计变量复杂,提出二级优化方法思想:一级为系统级布局优化,对加强筋截面形状、位置确定等参数进行优化;二级为子系统级尺寸优化,对筋截面尺寸、复合材料各铺层厚度等参数进行优化.采用自适应随机搜索遗传算法,以复合材料舱体质量最小为目标函数,以可靠度要求为约束条件,采用稳健性协调优化方法,对存在初始缺陷的复合材料舱体进行稳健性优化,为复合材料结构优化设计提供参考.
关键词:
稳健性优化
,
最终层失效
,
遗传算法
,
比率退化
,
验算点法
,
二级优化
刘波
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陆振玉
,
袁东明
,
马经纬
玻璃钢/复合材料
为减轻复合材料无人机机翼的结构质量,利用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN建立大展弦比机翼结构布局优化设计的二级优化方法:第一级以机翼的刚度为目标,采用响应面法对翼梁位置进行优化;第二级以机翼结构质量为目标函数,采用遗传算法对机翼各元件的铺层参数进行优化.通过对某型大展弦比无人机机翼进行结构布局优化设计,结果表明提出的大展弦比无人机机翼二级优化方法能够在满足强度、刚度性能设计要求的前提下,减轻约25％的结构质量,减重效果明显.
关键词:
复合材料
,
无人机
,
机翼
,
二级优化
,
响应面法
,
遗传算法
