2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、復(fù)合材料不僅是一種比強(qiáng)度、比模量高的材料,而且是在一定范圍內(nèi)可自由改變其性能的材料,以達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料設(shè)計的高度統(tǒng)一,充分發(fā)揮其效能。作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的基本元件—復(fù)合材料層合板,通過優(yōu)化鋪層角的設(shè)計,可以較大的提高其承載能力。由于層合板不同角度的鋪層順序是離散變量,用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)化求解比較困難,而遺傳算法可以求解離散變量的優(yōu)化問題,所以遺傳算法對于鋪層順序的優(yōu)化設(shè)計有其明顯的優(yōu)越性。 本文采用遺傳算法,針對不同約束、不

2、同載荷、不同厚度和不同邊長比的層合板,進(jìn)行穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計。本文的主要工作:首先,利用分區(qū)廣義變分原理,建立復(fù)合材料加筋板位能方程;用FORTRAN語言編制了復(fù)合材料加筋層合板的穩(wěn)定性程序,求解層合板屈曲臨界載荷;利用ANSYS軟件計算復(fù)合材料層合板的屈曲臨界載荷,與自編程序計算的結(jié)果吻合;然后把這部分程序作為遺傳算法中求解個體適應(yīng)度函數(shù)部分的子程序,編制了遺傳算法優(yōu)化程序,并將算例結(jié)果與文獻(xiàn)進(jìn)行比較;通過遺傳算法的優(yōu)化程序,對復(fù)合材料層

3、合板在不同邊界條件、不同層數(shù)、不同加載方式、不同長寬比下的優(yōu)化設(shè)計,以提高層合板的臨界屈曲載荷。 本文初步得到以下結(jié)論: 1.用遺傳算法容易達(dá)到優(yōu)化設(shè)計目的,不用借助輔助信息,例如目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)或初始點的選擇。遺傳算法中用單點交叉算子,保證了樣本空間的多樣性,同時不易破壞好的個體。 2.從優(yōu)化的算例可以看出,在提高層合板的臨界屈曲載荷的約束下,影響層合板鋪層順序的因素有: (1)層合板的加載方式:在邊界約

4、束、長寬比和層合板厚度一定的條件下,纖維方向沿加載方向鋪設(shè)時,有利于提高臨界屈曲載荷。 (2)層合板的邊界條件:在加載方式、長寬比和層合板厚度一定的條件下,邊界條件限制較多時,沿加載方向鋪設(shè)有利于提高臨界屈曲載荷。 (3)層合板的長寬比:在邊界約束、加載方式和層合板厚度一定的條件下,隨著邊長比的變化,鋪層角也發(fā)生變化,但變化情況又因所加載荷而異。 (4)層合板的厚度:在邊界約束、長寬比和加載方式一定的條件下,隨著

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