含自由边的受复杂载荷复合材料层合板屈曲分析及优化

发布时间：2024-02-16 02:22

　　复合材料凭借其出色的性能被广泛应用于各个领域,其中最为典型要属纤维增强树脂基复合材料——层合板。它的结构力学性能受单层板的材料参数、层合板的铺设角度及铺层顺序等多种因素的影响,这使得它的研究和应用变得比较困难。所以,通过对复合材料层合板的力学性能进行准确地响应分析,以及铺设角度和铺层顺序进行设计,能够获得所期望的最佳性能。为此,本文采用广义微分求积(GDQ)法对含自由边和复杂载荷作用下的层合板进行了屈曲性能分析,并结合自适应模拟退火(ADSA)算法进行复合材料层合板屈曲性能最大化的铺层顺序优化。主要内容包括:首先,基于GDQ法对层合板屈曲微分方程方程和自由边等边界条件进行离散,随后运用MATLAB软件编程求出层合板的无量纲临界屈曲载荷系数。针对GDQ法在求解含自由边、剪切载荷、面内线性变化等复杂载荷下复合材料层合板屈曲载荷中存在计算结果振荡、收敛困难等问题,采用一种栅格点参数扰动策略,其中含自由角点时采用新型栅格点离散方式。栅格点参数扰动策略与新型栅格点离散方式的结合极大改善了GDQ法在求解层合板屈曲性能时的计算稳定性。通过对比有限元法、Levy法及延扩Kantorovich等方法的计...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1国外民航飞机复合材料使用情况

土木建筑、医用、体育器械等方面应用范围极广，只有充分认识和掌握纤维增强复合材料的自然规律，我们才能更加充分发挥出它的优势为人类造福。1.2研究背景及意义20世纪30年代高性能复合材料逐步出现，随后被快速应用到船舶和飞机等众多领域。进入21世纪的这十多年来科学技术进入爆....

图1-2国内飞机复合材料使用情况

（a）歼-20（b）国产C919图1-2国内飞机复合材料使用情况在航天领域中，性能更加优异的复合材料逐渐被各种航天器所采用。图1-3分别为美国的亚特兰蒂斯号航天飞机和我国的神州十一号及天宫二号。众所周知，要想往太空运输更多的东西，既得增大火箭发动机的推力又得减轻飞....

图1-3复合材料才航天领域的应用

南昌航空大学硕士学位论文第1章绪论（a）歼-20（b）国产C919图1-2国内飞机复合材料使用情况在航天领域中，性能更加优异的复合材料逐渐被各种航天器所采用。图1-3分别为美国的亚特兰蒂斯号航天飞机和我国的神州十一号及天宫二号。众所周知，要想往太空运输更多....

图1-4复合材料在汽车上的应用情况

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本文编号：3900657