遗传算法复合材料层合板修理方案优化

论文开展了受拉伸复合材料层合板圆形开口四种补强型式的研究.首先,基于hoffman准则,分析补强型式对首层失效强度的影响,再通过比较开口周围最大应力和应变的降低程度,分析圆缺、环形、椭圆缺和矩形缺四种补强型式的补强效率.通过有限元参数化建模,分析了几何尺寸对补强效率的影响,给出了不同补强型式适合的补强范围.研究表明通过合理地设计补强型式可以有效地降低应力集中,提高拉伸破坏强度.分析结果可以为复合材料飞机结构在相似形状和载荷条件下的补强设计提供参考.

复合材料在静态和动态载荷作用下的损伤形式是十分复杂的,精确的模型能更深刻地揭示复合材料的损伤机理。以hahn和tsai提出的单向损伤模型为基础建立了刚度递降关系,运用上述刚度递降关系给出了一个疲劳寿命算例,计算数据与试验结果较为吻合,相对误差分别为7.72%和8.79%。结果表明:材料在循环加载作用下的损伤过程大体上可以分为两个阶段;通过保留泰勒级数展开二次项,能准确模拟出材料的"突然死亡"行为。

新材料与新工艺material&process 137军民两用技术与产品2017·3（下） 2.3.3效率 有效降低了因螺母焊接不到位、丝坏质量缺陷引起的整车返修 浪费，每天约节省螺纹返修时间1小时40分钟（装配过程中出现部 分螺栓打坏丝孔问题返修需20分钟左右），提高效率19.52%； 2.3.4安全 取消螺母焊接、顺丝等作业内容，减少了搬运作业造成的磕碰 划伤，降低了作业安全隐患；减少了员工发生烧烫伤、触电的危险 因素，降低了员工接触焊烟造成的职业健康危害。 3结论 热熔钻无屑加工技术的应用，解决了车架螺纹孔加工的瓶颈工 序，通过测试及市场试销车辆验证，车架的热熔钻螺纹孔质量满足 了各项技术性能要求；通过热熔钻工艺的实施，提高了三轮摩托车 的制造工艺水平。 复合材料蜂窝夹层结构具有重量轻、比刚度高等优点，在飞机 结构上已有广泛

板锥网壳结构是一种受力性能合理、技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文结合复合材料力学理论和复合材料结构力学(板壳理论),采用组合结构有限元对复合材料层合板自身的强度和主要影响因素进行全面和深入的研究,研究复合材料板锥网壳结构的受力性能,为复合材料板锥网壳结构设计和层合板铺层设计提供理论上的依据,得出了可应用于工程实践的重要结论。

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基于遗传算法的烧结配料优化方法 摘要：配料是烧结的基础，烧结配料效果的好坏直接影响到企 业的生产效益。传统的烧结配料试算模型存在配料成分不稳定，配 料成本高等诸多弊端，本文介绍了利用遗传算法进行烧结优化配料 的方法，将优化方案应用到实际生产中取得明显的经济效益。 关键词：烧结优化配料遗传算法 中图分类号：tf04文献标识码：a文章编号：1007-9416（2013） 01-0118-02 1前言 配料是烧结的基础，烧结配料效果的好坏直接影响到烧结矿的 化学成分及稳定性，并影响到原料的使用成本。传统的试算模型存 在配料成分不稳定，配料成本高，配料能力不足，资源利用不合理 等诸多弊端。而传统的求解最优化方法又大多要求搜索空间具有连 续可导性，且通常只能给出局部最优解，不易获得全面最优解。 近几年来发展起来的遗传算法则较好地解决了这些问题，遗传 算法（geneticalgori

针对含孔有限宽复合材料层合板的应力集中问题,提出一种计算孔边应力分布及应力集中因子的方法:先利用经典层板理论,将复合材料层合板化归为各向异性板;再将各向异性板等效转换为一偏轴拉伸的单向纤维层板;最后利用含孔偏轴单向板的孔边应力计算公式来分析一般铺层层合板孔边应力集中情况。根据所推导的计算公式,分析讨论了板宽/孔径比、铺层比例、铺层方式、材料性能参数等因素对孔边应力集中的影响。

平面编织复合材料层合板低速冲击后的拉伸性能

对含孔复合材料层合板的破坏模式和拉伸强度进行了研究,考查了孔的直径和形状对层合板强度的影响.通过实验研究,测量出含孔层合板的强度.利用有限元软件abaqus的子程序usdfld建立了逐渐损伤失效模型,对层合板的强度进行了数值模拟.研究结果表明,数值模拟得到的强度值和实验测量的强度值吻合较好,文中建立的数值模型可以有效地预测含孔层合板的强度.

为使frp结构在太空交变温度场下的热稳定性能要求,研究了面内二维零热膨胀混杂复合材料层合板设计理论.采用细观力学方法和经典层合板理论,分析层合板的纤维含量、混杂比及其铺层角等对层合板热膨胀系数的影响规律.建立了层内混杂复合材料层合板面内二维热膨胀系数设计理论.理论分析和实验结果表明,合理设计复合材料层合板的纤维含量、混杂比及其铺层,可以实现面内二维零膨胀.

含孔复合材料层合板的压缩性能研究-论文

爆炸载荷下复合材料层合板的抗冲击性能-论文

为了更加准确地对双轴向纤维增强复合材料在双向载荷作用下的强度进行预测,本文针对tsai-wu强度理论进行了理论分析和实验研究。首先,讨论tsai-wu张量准则在双向纤维增强复合材料中的应用问题,并确定用双轴拉伸实验来测定准则其中的一个强度参数f12。其次,采用数值模拟方法,结合taguchi实验设计方法对十字形试件进行外形设计和参数优化,得到了中心应力水平高、过渡区域应力集中系数小的十字形试件。最后,对十字形试件进行不同载荷比的双轴拉伸实验,通过实验数据计算得到强度参数f12,并拟合了该材料应力平面第一象限的强度包络线。研究结果表明,经实验数据修正后的tsai-wu强度包络线能够准确地反映出材料的强度特性。

针对孔口缝合补强复合材料层合板,通过有限元软件建立了含孔口缝合补强复合材料的渐进损伤模型。利用该模型预测了不同缝合参数情况下的破坏载荷,数值结果和实验吻合较好,证明了模型的有效性。在拉伸载荷情况下,模拟不同缝合参数下不同铺层的孔边损伤情况,发现不同缝合参数对层合板纤维损伤的影响与铺层角度密切相关。结果显示缝合补强后,层合板的损伤过程有明显的推迟,特别是双缝合情形下推迟的程度尤为显著。

以某型发动机的复合材料外涵机匣为模型,用ls-dyna对平板叶片冲击碳纤维复合材料模型机匣进行了数值模拟。应用在ls-dyna中的复合材料建模方法,分析了模拟冲击条件下的穿透阈值和复合材料的吸能特性,铺层角度、顺序对冲击过程的影响,以及在相同冲击速度下冲击角度对冲击过程的影响。最终得到平板叶片冲击复合材料机匣的模拟结果。

分别用ansys软件的实体单元solid-46,基于一阶理论的壳单元shell-99和基于整体-局部高阶理论有限元计算了复合材料层合/夹层板结构,包括层合板孔边应力集中和层合板热响应的算例,比较了各算法的精度。计算结果表明:ansys软件不能准确计算层合板/夹层板的层间应力,对孔边应力和热响应问题精度较低,整体-局部高阶理论有限元对于上述问题的计算具有较高精度。

标准遗传算法在求解无约束优化问题时得到了成功的应用,但是多数的工程实例为约束优化问题.目前引入惩罚函数思想的遗传算法是解决约束优化问题最常用的方法,但是使用此方法时参数的设定较为困难.从避免这个困难和提高算法本身性能的角度出发,构造了一种新的算法.首先对非可行个体进行修正,把约束优化问题转化为无约束优化问题;其次,采用了扩大搜索空间选择较优个体的交叉算子,增强了全局搜索能力;最后,在部分较优个体附近采用了局部搜索策略,提高局部搜索能力.通过对2个工程优化实例的求解说明了算法的有效性.

heatcon公司的新产品hcs3100系列修理罐为航空维修行业提供了购买热压罐之外的性价比极高的选择。该产品能为复合材料或金属结构大面积的修理区提供正压。修理罐的标准长度从1米～10米不等，罐体内径从1米～1．8米不等，标准压力在400f的情况下可达到100psi，也可按照客户需求定制。

通过采用辅助层压板和添加极小弹性模量材料的复合材料加筋壁板有限元建模方法,应用msc.patran/nastran的参数化建模与遗传算法相结合的复合材料加筋壁板的两步优化方法,对复合材料t型加筋壁板进行了从2000n/mm到6000n/mm压缩载荷下的结构优化分析。提出的基于参数化模型和遗传算法的复合材料加筋壁板的两步优化法分为壁板级优化和层压板级优化两部分,在壁板级优化得到最优的结构尺寸参数,在层板级优化得到最优的层压板铺层顺序。

本文对不同铺层的缝纫复合材料层合板进行了吸湿试验研究,明确了吸湿对其力学性能的影响,为该种材料的工程应用奠定了基础.

对t700/9368光滑板及两种孔径的含孔层合板进行了拉-拉疲劳试验,测量试件刚度随加载周期的衰减规律,并利用超声波c扫描和破坏断口分析方法,对t700复合材料的疲劳损伤机理进行分析。根据弹性模量法建立了层合板疲劳累积损伤模型,并从平均应力准则概念出发,建立了含孔层合板的疲劳累积损伤模型。将试验数据运用最小二乘法拟合后代入疲劳损伤模型,得到t700/9368光滑板及含孔板疲劳寿命的具体计算公式,应用公式预测了在不同应力水平下的层合板疲劳寿命,与试验结果的吻合良好。

沉头螺栓连接因具有改善钉载分配不均匀性,保持结构表面光滑等优点,在飞行器复合材料表面结构连接中得到了广泛应用。但是国内外对于沉头连接钉载分配却少有研究,通过abaqus软件建立复合材料层合板与金属沉头螺栓多钉连接三维有限元模型,计算沉头连接的钉载分配情况。对比凸头连接的载荷分配结果发现:沉头连接对钉载分配有一定的改善作用,且金属板厚度的改变对沉头螺栓载荷分配影响很小。