层压金属复合材料/纤维层合板静载作用下强度优化设计

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• 作者：彭文杰葛锐陈建桥
• 会议时间：2010-10-01
• 关键词：复合材料 ; 层压工艺 ; 材料强度 ; 有限元分析
• 作者单位：彭文杰,葛锐(武钢研究院,武汉 430080)陈建桥(华中科技大学力学系,武汉 430074)
• 母体文献：第二届层压金属复合材料生产技术开发与应用学术研讨会论文集
• 会议名称：第二届层压金属复合材料生产技术开发与应用学术研讨会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国金属学会
• 语种：chi

摘要

本文分别以静载作用下纤维层合板(FRP)和层压金属复合材料(FML)的强度为优化目标,采用粒子群算法对层合板中纤维层的铺层角度进行了优化设计,依据得到的优化结果对两种层合板在面内载荷和面外载荷的强度性能进行了比较。采用有限元对层合板进行结构分析,结合Tsai-Wu准则和VonMises准则得到层合板的强度失效因子,然后将粒子群优化算法和有限元结合起来实现优化过程。优化结果表明, FML,由于A1层的加入使其横方向承载能力加强,相比FRP,FML,具备更好的抵抗面内双向拉伸载荷的能力;在受面外集中载荷作用时,FML在四种不同边界条件下的强度性能都优于FRP,并且FML的强度性能更为稳定。