考虑连续性和对称性约束的复合材料风力机叶片纤维铺角优化

在复合材料结构的设计过程中,应考虑为满足结构性能和生产工艺要求所必需的制造性约束,使之贴合工程实际。论文基于复合材料层合板理论和离散材料优化方法,将铺层参数优化转换为离散多相材料的纤维铺角分布优化问题,构建了以结构柔顺度最小为目标函数,备选材料人工密度为设计变量,连续性约束和设计变量和等于1为约束函数的复合材料层合板分区细观纤维铺角优化数学模型。以考虑连续性与对称性约束的层合板和某风力机叶片进行应用,结果表明,考虑连续性和对称性约束的优化铺层方案可提高结构的性能,有效避免结构的翘曲变形,减小基体开裂的概率,更符合生产制造要求。