發(fā)布時間：2018-07-11 22:00

  本文選題：復(fù)合材料框架結(jié)構(gòu) + 雙尺度優(yōu)化��； 參考：《計算力學學報》2016年01期

【摘要】：航空航天結(jié)構(gòu)對超輕質(zhì)大跨度框架類結(jié)構(gòu)提出了迫切的需求,考慮纖維增強復(fù)合材料框架結(jié)構(gòu)宏觀與微觀的可設(shè)計性,基于結(jié)構(gòu)與材料一體化優(yōu)化理念,研究了復(fù)合材料框架結(jié)構(gòu)宏觀拓撲與微觀纖維鋪層參數(shù)并發(fā)優(yōu)化的雙尺度優(yōu)化問題。以宏觀管件構(gòu)件內(nèi)半徑與微觀連續(xù)纖維纏繞角度為兩類獨立的設(shè)計變量,建立了以最小化結(jié)構(gòu)柔順性為目標函數(shù)、材料用量為約束的雙尺度復(fù)合材料框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化列式,給出了宏微觀設(shè)計變量靈敏度信息的求解算法。討論并對比了單尺度微觀纖維纏繞角度優(yōu)化、宏觀截面拓撲優(yōu)化與宏微觀雙尺度并發(fā)優(yōu)化。數(shù)值算例表明,雙尺度并發(fā)優(yōu)化設(shè)計可進一步發(fā)掘結(jié)構(gòu)與材料的承載潛力,實現(xiàn)既定性能下的結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計。
[Abstract]:Aerospace structures have put forward an urgent need for ultra-lightweight and large-span frame structures. Considering the design capability of fiber reinforced composite frame structures macroscopic and microcosmic, the idea of structural and material integration optimization is considered. The two scale optimization problems of macrotopology and microcosmic fiber layering parameters for composite frame structures are studied. Taking the inner radius of macroscopical pipe member and the angle of micro continuous filament winding as two kinds of independent design variables, the optimization formula of two-scale composite frame structure with minimization of structural flexibility as objective function and material content as constraint is established. An algorithm for solving the sensitivity information of macro and micro design variables is presented. The optimization of single scale micro filament winding angle, macro section topology optimization and macro and micro double scale concurrency optimization are discussed and compared. Numerical examples show that the dual scale concurrent optimization design can further explore the carrying potential of structures and materials and realize the structural lightweight design under the given performance.
【作者單位】： 大連理工大學工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點實驗室工程力學系;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(11372060) 國家科技重大專項(2011ZX02403-002) 高等學校學科創(chuàng)新引智計劃(B14013) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項(DUT14LK30) 遼寧省高校杰出青年學者(LJQ2015026)資助項目
【分類號】：V214.8

【相似文獻】

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2 朱桂東,鄭鋼鐵,邵成勛;框架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的行波方法[J];宇航學報;1999年03期

3 謝韶旺;陳其廉;李慶芬;;平臺羅經(jīng)框架結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析[J];哈爾濱工程大學學報;2006年05期

4 王德鴻,李德才;液浮陀螺儀框架結(jié)構(gòu)剛度特性的研究[J];中國慣性技術(shù)學報;2000年01期

5 ;[J];;年期

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本文編號：2116454