復合材料蜂窩夾層結構的優化設計

       利用復合材料蒙皮結構的彎扭耦合效應可以改善翼面的氣動彈性特性，為使這種結構的彎曲扭轉耦合效應最大，采用遺傳算法來優化設計這類結構，并以蜂窩結構為例進行分析，采用有限元計算軟件分析目標函數，將鋪層板、蜂窩夾芯的強度作為約束函數，并通過遺傳算法優化與有限元計算有機的結合、開發了以有限元為基礎的復雜問題的結構優化軟件系統。

       為研究利用復合材料非對稱非均衡特性進行翼面的氣動特性剪裁問題，以蜂窩結構為例進行了該結構的優化問題的分析研究，復合材料蜂窩夾層結構由上下反對稱的復合材料面板、厚而輕的芯子組成，它具有最優強度／重量比、剛度／重量比和可設計性，因此復合材料蜂窩結構廣泛應用在航空航天領域，而優化設計這類結構則需要先進的設計概念和嚴密的優化方法，目前應用遺傳算法來優化設計復合材料蜂窩結構得到廣泛的應用。

       在高速飛行時，機翼產生很小的變形就可能引起空氣動力特性惡化，甚至引起顫振和操縱面反效等問題，其主要原因之一就是由于結構扭轉和彎曲變形與氣動力產生耦合效應造成的，通過利用復合材料鋪層的彎曲扭轉耦合效應，可以剪裁蒙皮的鋪層，以改善翼面的氣彈特性。

       本研究的目的是在給定的載荷條件下，滿足強度和剛度要求前提下，優化復合材料的鋪層體系，在重量最輕情況下，使蜂窩板產生的扭轉耦合效應最大。

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