纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板振動(dòng)參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)材料已經(jīng)很難滿足高推重比、高可靠性等航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求，研究新型材料成為越來(lái)越緊迫的任務(wù)。樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)材料具有高的比強(qiáng)度和比剛度以及優(yōu)良的阻尼性能，且具有優(yōu)秀的可設(shè)計(jì)性，目前已廣泛地應(yīng)用在航空、航天等重要領(lǐng)域。
　　本文對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板做了以下四方面的研究：一、利用有限元基本理論建立復(fù)合材料層合板動(dòng)力學(xué)模型，并利用模態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性；在此基礎(chǔ)上，利用Newmark法與波前法求解了層合板振動(dòng)

2、微分方程，并分析了簡(jiǎn)諧激勵(lì)以及瞬態(tài)激勵(lì)下層合板的響應(yīng)特性。二、利用精英策略的自適應(yīng)遺傳算法（AGA）分析了變剛度復(fù)合材料層合板的振動(dòng)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，并與傳統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了比較；分析了不同邊界條件下、不同分區(qū)數(shù)下變剛度單層板基頻以及阻尼優(yōu)化的結(jié)果；并探討了同等厚度下不同分層數(shù)目對(duì)振動(dòng)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果的影響。采用直接比較法討論了振動(dòng)參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。三、以對(duì)應(yīng)角度的單元?jiǎng)偠?、阻尼矩陣為?yōu)化變量，應(yīng)用離散材料優(yōu)化方法（DMO）以及移動(dòng)漸

3、近線優(yōu)化算法（MMA）研究了變剛度單層板的振動(dòng)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。研究了不同插值函數(shù)懲罰因子下變剛度板振動(dòng)優(yōu)化問(wèn)題的收斂性能與尋優(yōu)性能，并探討了迭代過(guò)程中層合板振型的變化情況。四、比較了不同分區(qū)數(shù)目下MMA算法的優(yōu)化結(jié)果與AGA算法的優(yōu)化結(jié)果。
　　研究復(fù)合材料層合板的振動(dòng)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題具有重要的工程意義。對(duì)于任意的邊界條件，可得到具有較高剛度以及阻尼性能的鋪層角度結(jié)果，根據(jù)所得到的鋪層角度結(jié)果制造層合板可以有效的降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)，提高