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题名曲线纤维铺放复合材料层合板结构拓扑优化方法研究
被引量：1
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作者
王天立
闫超
同新星
樊家辉
杨小康
元振毅
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机构
中航西安飞机工业集团有限公司复合材料厂
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
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出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2023年第6期52-58,66,共8页
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基金
陕西省自然科学基金面上项目(2022JM197)
中国博士后科学基金(2022MD713799)
陕西省重点研发计划(2023-YBGY-387)。
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文摘
本文以曲线纤维铺放复合材料层合板为对象,构建了层合板单层曲线纤维铺放路径模型;结合层合板离散和单元等效原则,建立了曲线纤维铺放层合板单元等效本构关系;基于材料惩罚模式,以最小化应变能为评价结构刚度的指标,提出了体积约束下曲线纤维铺放复合材料层合板结构拓扑优化模型;基于有限元和移动渐近线方法求解拓扑优化模型,以获取层合板结构最优拓扑构型,采用数值算例验证设计方法的准确性。结果表明:构建的曲线纤维铺放层合板结构拓扑优化方法能够获得有效的拓扑构型,改变曲线纤维铺放路径可使悬臂梁和简支梁结构刚度分别提高36.9%和22.6%,性能得到明显改善。
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关键词
复合材料层合板
曲线纤维铺放路径
拓扑优化
本构关系
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Keywords
composite laminated plates
curvilinear fiber laying paths
topology optimization
constitutive relation
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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