基于遗传算法的纤维增强复合材料层合板刚度设计方法

基于遗传算法,提出了一种带刚度要求的纤维增强复合材料层合板设计方法。以层合板的各层铺设角和厚度为设计变量、刚度为设计目标、制造工艺性为设计约束,将纤维增强复合材料层合板的刚度设计问题处理成一种离散的叠层顺序优化问题,采用遗传算法求出满足给定刚度要求的层合板设计。最后,通过算例验证了设计方法的有效性。     

燃烧室新材料在卫星双组元低推力发动机上的应用

对有代表性、有发展前途的几种新材料进行比较 ,并根据应用新材料的低推力发动机燃烧室的结构特点 ,分析了不同冷却方式对双组元低推力发动机性能损失的影响 ,为双组元低推力发动机燃烧室的材料选择、加工工艺、设计优化提供参考。     

复合材料孔边分层灌胶修理强度恢复能力研究

分层缺陷是复合材料常见的缺陷之一,对灌胶修理复合材料强度恢复进行研究。基于2DHashin失效准则,以线性准则描述其损伤演化过程,利用ABAQUS/Standard模块进行非线性分析,研究碳纤维复合材料的孔边分层缺陷,采用灌胶修理后,对分层区域重新建立Cohensive单元,分析碳纤维复合材料强度恢复能力。结果表明:复合材料孔边分层对拉伸强度、压缩伸强度几乎无影响;随着钉载比的增大,拉伸极限载荷会有一定程度的降低;随着钉载比的增大,压缩极限载荷会有一定程度的降低;灌胶修理后,孔边分层的屈服载荷可恢复到无损状态;随着钉载比的增大,屈服极限载荷会有一定程度的增大。     

一种适合于工程应用的准C~1连续Bézier三角曲面及其构造方法

本文比较系统地讨论了Clough-Tocher三角形分割模型在Bézier三角曲面设计中的作用。并从工程应用的角度提出了一种以Clough-Tocher分割为基础,旨在原三角形区域上构造9参数Bézier三角曲面的新方法。这种新的9参数插值不仅能够消除Clough-Tother分割产生的畸变插值区域对插值曲面品质的影响,还能够有效地减轻一般9参数三次Bézier三角曲面片之间的尖端连接。本文将从工程应用的角度把这种插值曲面称为准C~1连续的9参数Bézier三角曲面。在一些实际应用中,这种准C~1连续的插值曲面对3D离散数据的拟合效果是令人满意的。     

基于 MSC.NASTRAN的结构参数优化设计

结构减重对飞机设计有重要意义,通过结构参数优化设计可以使材料的分布更加合理。基于MSC.NASTRAN,使用铝合金和碳纤维复合材料分别对某型飞机垂尾进行结构参数优化设计。优化结果表明:通过结构参数优化设计的垂尾材料分布更合理,材料利用率更高,相比于铝合金材料,碳纤维复合材料结构减重效果更好,体现出了复合材料的优越性。     

“高分五号”全谱段相机可展开定标漫反射板设计

为了对"高分五号"卫星全谱段光谱成像仪的太阳反射谱段辐射性进行长期监测与校正,并针对其谱段范围宽、精度要求高、口径大、使用寿命长等特点与要求,优化设计了可展开的漫反射板进行全光路全视场的辐射定标。定标漫反射板安装在相机光学系统的前端侧面,不影响相机正常成像,在定标时通过驱动机构展开漫反射板到相机前端,根据"高分五号"卫星轨道特点、定标能量要求及相机安装矩阵等设计定标漫反射板展开角度为39°。研制了430 mm×430 mm大尺寸聚四氟乙烯漫反射板组件以保证在展开时满足全光路全视场的定标,漫反射板在420～2 400 nm光谱范围内半球反射率高于95%,在相机观测方向BRDF变化优于2.5%。同时,设计了漫反射板稳定性监视辐射计用于监测漫反射板在轨性能衰减,监测精度1.5%。在轨定标精度分析为4.76%,满足指标要求。     

复合材料层合锥壳非线性稳定性的有限元分析

本文根据稳定性分析的前屈曲完全理论和修正型的Ｈａｈｎ－Ｔｓａｉ非线性本构关系，采用有限元法分析了复合材料层合回转壳的非线性稳定性，讨论了屈曲产壳体法向与面内支承条件和复合材料的横向和剪切非线性性能对壳体结构总体稳定性的影响，为工程结构设计者们提供了一些有益的参考意见。     

神经网络在计算复合材料刚度退化中的应用

复合材料层合板的刚度退化相当复杂,并且是非线性的,目前缺乏足够的理论依据,很难按实际情况计算.本文从神经网络的角度出发,借助于神经网络的自适应性,通过对材料的实际载荷和实测应变值进行学习,使网络掌握其中各层的刚度变化规律.并且通过数值仿真和实验验证,证明此方法是完全可行的.     

基于DATCOM的飞机初步设计

为减少飞机设计过程中的不必要的硬件更改,提出了飞机初步设计阶段基于模型的设计思路。通过一个1/4风笛手J-3幼兽无人机的实例,说明如何通过DATCOM优化一个飞机结构设计、计算出气动特性,并提前分析所选择特定结构外形的飞机起飞着陆等性能,以提前预估所设计的飞机是否能够满足或基本满足设计要求。分析表明,基于模型的设计过程能够在一种快速可重复的模式下进行,能够很好控制飞机设计过程中的成本。     

复合材料胶接接头分析研究

文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶接接头强度校核及设计改进有指导作用。