复合材料层压板的纤维铺设角全局优化的遗传算法解法

本文利用遗传算法不需要梯度信息的全局优化能力，结合商用复合材料结构分析有限元软件，对复合材料层压板的各层纤维铺设角的全局优化设计问题进行了研究，算例的计算结果表明该方法是可行的。

复合材料层合结构层间应力分析

采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了不同纤维铺设角下承受分布载荷层合板层间应力分布规律.研究结果表明：复合材料层合板层间剪应力τxx随纤维铺设角θ的增加而逐渐减小,但减小趋势不断减弱;层合板层间剪应力τyx随纤维铺设角度θ的增加而逐渐增加;距层合板中心o点距离为0～1.348m,层间剪应力随距离增大变化缓慢,为1.348—1.418 m,层间剪应力急剧增大,在自由边界角节点处层间应力达到极值,此处易于发生脱层效应.

一般边界条件下矩形叠层板面内振动研究

为研究矩形叠层板的面内振动机理,本文基于能量法求解框架,推导了矩形叠层板面内自由振动的能量方程,分别采用勒让德多项式和人工弹簧技术表示结构位移容许函数与边界条件,进而获得一般边界条件下矩形叠层板面内自由振动特性求解方程。通过与有限元和实验结果进行对比,验证了本文求解模型的正确性。在此基础上,对矩形叠层板的面内振动特性展开参数化研究,分析了纤维铺设角和纤维叠层数等设计参数对面内自由振动特性的影响。结果表明:通过本文所建立的数值分析模型所得结果较为可靠准确,各个设计参数对矩形叠层板结构的面内自由振动特性具有不同的影响规律。