基于临界刚度的复合材料筋材多变量优化设计方法

摘要：

以船舶结构优化设计为背景,针对目前结构安全余量过高导致加筋板板筋刚度过匹配现状,提出板筋刚度匹配临界刚度的概念,推导了板筋刚度比关系式.以T型复合材料筋材为对象,建立优化模型,基于Isight软件平台对设计变量进行灵敏度分析,简化设计变量.采用多岛遗传算法对筋材开展多变量优化设计,结合工程实际在筋材优化结果基础上确定设计方案,并开展复合材料加筋板力学性能试验研究,验证了多变量优化设计方法的可行性.研究表明:利用提出的加筋板板筋刚度比关系式,可以指导板筋刚度匹配设计;对T型复合材料筋材进行优化设计时,提升腹板高度对优化目标影响最明显;在等刚度约束前提下,提出的T型筋材优化设计方案能够较好地实现优化目标,同时保证了较优的经济性.

关键词：复合材料;加强筋;临界刚度;多变量;优化设计

所属期刊栏目：38

分类号：TB332;U663(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;海军工程大学自主立项资助项目;海军工程大学研究生创新基金

在线出版日期：2021-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2616-2624