基于等效模型的帽型复合材料加筋壁板优化设计

摘要：

本工作提出了一种优化复合材料帽型加筋壁板稳定性的有效方法,该方法是基于在PATRAN软件中用单层板来模拟层合板的力学性能的想法。其中用层合板建的加筋板模型称为详细模型,改用单层板建的称为等效模型。对于航空结构中常见的帽型加筋壁板,本工作采用反映实际壁板形状的高精度有限元模型,分别建立了详细模型和等效模型。比较得出两种模型的一阶线性失稳因子和失稳应变基本一致,从而验证了将等效模型用于帽型加筋壁板结构稳定性分析的可行性。为了便于验证该优化方法的有效性,本工作只考虑加筋板的筋条厚度一致的情况。传统方法在优化蒙皮和筋条厚度时需要优化层合板的每个单层的铺层厚度和铺层顺序,本文提出的优化方法只需要解决单层板的厚度优化问题,相比本方法大大减少了设计变量。本工作用此方法优化得到了两个参数不同的复合材料帽型加筋板的最优屈曲性能,发现只需要2～4次迭代优化就可以收敛,收敛速度很快。

关键词： 复合材料 加筋壁板 等效模型 力学性能 航空结构

作者: 韩旭 雷磊 袁伟 王韬 王志瑾

作者单位: 南京航空航天大学 航空宇航学院,南京 210016

会议类型: 国内会议

会议名称: SAMPE CHINA 2009暨中国国际先进材料与工艺技术学术研讨会

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 173-178

在线出版日期: 2009-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）