基于疲劳寿命的复合材料舱体分级优化分析

• 作者: 刘猛 王浚 高海朋
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 工学
• 关键词: 疲劳寿命 三维模型 多轴应力 分级优化 面内损伤 层间损伤
• 年，卷（期）: 2013,（11）
• 所属期刊栏目: 结构 强度 振动
• 页码范围: 1549-1556
• 分类号: TB33
• 语种: 中文

摘要

为构建三维应力状态复材结构疲劳寿命模型,提出由刚性元和弹簧元来模拟层间作用,结合二维板元构建三维有限元模型.借助典型应力比下的疲劳试验结果和损伤模型,结合等寿命曲线转化理论,发展一种任意应力比下的疲劳寿命分析方法.引入复合累积损伤建立多轴循环应力下的疲劳寿命模型.借助应力分析、静强度和疲劳累积损伤失效分析及材料性能退化模型,模拟面内和层间损伤产生、发展直至整体破坏过程,得到疲劳寿命.通过层合板疲劳寿命预测值和试验结果对比,验证所建模型的正确性.考虑设计变量空间复杂性,采用二级优化方法:系统级布局优化和子系统级尺寸优化.采用自适应遗传算法,以质量最小为目标函数,以疲劳寿命要求为约束条件,对复材舱体进行优化.建立基于多轴应力疲劳寿命的复材结构优化框架,为复材结构优化设计提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王浚	北京航空航天大学航空科学与工程学院	150	887	15.0	22.0
2	高海朋	北京航空航天大学航空科学与工程学院	6	9	2.0	2.0
3	刘猛	北京航空航天大学航空科学与工程学院	27	71	6.0	7.0