鋪設角度與鋪層順序對層合板穩定性的影響

李根，吳錦武

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鋪設角度與鋪層順序對層合板穩定性的影響

李根，吳錦武

(南昌航空大學飛行器工程學院，江西南昌330063)

以層合板結構的臨界屈曲載荷系數最大化為優化目標，基于改進型模擬退火算法對層合板結構鋪設角度和鋪層順序進行優化。由于層合板結構的鋪層角度是離散變量，模擬退火算法適合求解離散變量的優化問題。利用模擬退火算法優化層合板鋪層，在算法內采用并行計算、引入記憶功能同時設置雙閾值終止準則，有效地提高了優化過程的收斂速度，同時避免優化過程中出現局部最優解。以臨界屈曲載荷系數作為目標函數，選取復合材料層合板的鋪設角度順序為設計變量，采用改進的模擬退火算法得出復合材料層合板的最優鋪設角度以及鋪層順序。

模擬退火算法；臨界屈曲載荷系數；鋪層優化；層合板

0 引言

由于復合材料具有比強度高、比剛度大、比彈性模量高等性質，廣泛應用于航空航天等結構的承載構件[1]。結構件的穩定性即屈曲問題是影響構件承載能力的決定性因素。因此研究復合材料層合板結構的穩定性至關重要[2]。

不同的鋪設角度以及鋪層順序影響復合材料層合板結構的剛度，從而引起層合板結構的屈曲強度。近年來，以層合板穩定性為優化目標、鋪設角度為設計變量的優化設計研究越來越多。如基于遺傳算法和蟻群算法對層合板的屈曲進行了鋪層優化[3-4]，多種算法相結合對層合板的穩定性結構優化[5-6]。……