基于筋元的复合材料工型加筋板屈曲行为的数值模拟

文章针对复合材料工型加筋壁板的屈曲行为的数值预测问题,提出了基于筋元的数值建模方法,考虑了筋条与蒙皮的界面脱粘破坏以及加筋板在压缩过程中内部材料损伤对结构承载能力的影响,模拟了结构屈曲失稳和损伤引起的结构刚度退化的压溃破坏行为。为了引入上述破坏模式以得到更好的数值模拟结果,选用cohesive界面单元来模拟筋板之间的脱粘破坏,引入子程序来实验筋板的刚度退化,讨论了脱粘破坏及刚度下降对结构屈曲后屈曲的影响。此种基于筋元思想的屈曲分析方法对于提高工型加筋板的设计和几何参数优化效率具有重要参考价值。

基于单筋计算复合材料工型加筋壁板的工程优化

文章针对复合材料工型加筋板的几何设计参数的快速优化问题,提出了一种以单筋结构力学性能计算为基础的工程优化方法。以轴向压缩工况为例,综合考虑了蒙皮失稳、筋条侧向失稳和单筋结构整体压溃等失效模式,对筋条的几何尺寸等设计参数进行工程优化,并通过单筋结构的拓扑,在多筋加筋板结构上验证了单筋优化的有效性,此方法简单直接,避免了此类具有离散参数的复合材料结构采用遗传算法进行优化计算时的烦琐过程和大量时间耗费,对工程设计具有参考价值。