基于最终层失效的复材舱段可靠性分级优化

基于基体破坏和纤维断裂2种失效模式,采用验算点法求解复材单层可靠度。基于最终层失效假定,提出把结构看作由串联子系统组成的并联系统,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。复材舱段设计变量复杂,提出二级优化方法:一级为系统级布局优化,对加强筋截面形状、位置的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、复材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,以复材舱段质量最小为目标函数,以可靠度要求为约束条件,对存在初始缺陷的复材舱段进行优化,为复材舱段优化设计提供参考。

基于最终层失效的复合材料舱体稳健性协调优化

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。