摘要
与传统纤维直线铺放的复合材料层合板相比,变刚度复合材料层合板每层的铺设角度并不固定,因而极大的提高了复合采用层合板的可设计性。本文以15°后掠机翼为研究对象,机翼蒙皮采用变刚度层合板,分别采用上抛物线、下抛物线、正弦和线性变化四种线型的纤维铺放路径的角度变化对飞机机翼进行气动弹性剪裁优化设计。首先,利用Patran与Nastran有限元软件分别对四种线型以铺层角为[±<4510>]2s建模和颤振速度计算;然后,用Isight软件在保持纤维铺层数不变,满足强度、变刚度纤维曲率约束等条件下,以纤维曲线铺放角T0、T1为设计变量,以机翼颤振速度最大化为目标,采用多岛遗传算法对机翼进行气动弹性剪裁优化设计。计算结果表明,该方法在保持材料铺层数不变的情况下,优化后的四种纤维铺放均能较大的提高颤振速度,其中以上抛物线的曲线纤维铺放角提高的最大。
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