一种基于渐近变分法的复合材料层合板仿真及优化方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201110032011.4
申 请 日：20110128
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20130814
公 开 号：CN102096736B
代 理 人：张先芸
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明涉及一种基于渐近变分法的复合材料层合板仿真及优化方法，属于材料力学分析领域。具体包括以下步骤：基于旋转张量分解概念构建由一维广义应变和翘曲函数表示的三维板能量方程；基于渐近变分法将原三维问题分析严格拆分为非线性二维板分析和沿厚度方向的截面分析；利用板固有的小参数将降维模型的近似能量泛函渐近修正到第二阶，并通过平衡方程将近似能量泛函转换为Reissner模型形式以便于实际应用；由得到的全局响应的渐近修正翘曲函数精确重构三维应力/应变/位移场；采用极大化截面分析得到的弯曲和扭转刚度系数的优化策略对复合层合板进行优化。本发明实用性强，通用性高，可显著提高此类问题的解算速度和效率。
主 权 项：一种基于渐近变分法的复合材料层合板仿真及优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)基于旋转张量分解方法将复合材料层合板三维连续方程用一维广义应变和翘曲函数表示；2)将非线性三维复合层合板模型分解为二维截面分析和沿法线方向的一维非线性分析；采用渐近变分算法实现简化模型的求解过程：通过二维截面分析得到本构关系，即刚度矩阵和截面特性和渐近修正翘曲函数；通过沿结线方向的一维非线性分析得到二维板的全局响应性能；3)基于推导的重构关系，由计算得到的二维板变形、全局旋转张量分量和渐近修正翘曲函数重构三维变形；由一维广义应变和渐近修正翘曲函数重构三维应变场；使用材料本构关系得到三维应力；4)以弯扭屈曲荷载最大为目标，以不发生屈曲为约束条件，层合复合材料铺设倾角为设计变量的复合梁优化设计。
关 键 词：
法律状态：生效
IPC专利分类号：G06F17/50