基于蚁群算法的复合材料层合板屈曲优化

针对蚁群算法（ACO）存在的编码方式单一、不易理解,其信息素更新公式对优化结果的依赖性强等不足进行改进,使其优化过程对最优解的依赖程度降低,避免陷入局部最优解;添加了蚂蚁路径判断模块,节省了优化的计算量;改进了算法的迭代条件,提高了运算效率.同时,将其用于复合材料层合板设计中的最小层数优化和铺层角度优化.结果表明,改进的ACO具有运算效率高、优化结果准确的特点,所得优化结果与遗传算法相同.     

复合材料层合板层间断裂韧性的细观力学研究

复合材料层合板中层间裂纹的扩展不遵守自相似规律,而是受复合材料中纤维与基体间界面强度等因素的影响,在裂纹面上形成“锯齿”状基体材料块。因此,从理论的角度,应用断裂力学的方法,着重研究了这些“锯齿”状材料块对裂纹扩展的屏蔽作用。     

带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究

利用实验和有限元方法研究了带圆孔复合材料层合板的应力集中，分析了铺层方式对孔边应力集中的影响，对实验和有限元方法得出的结果作了比较．     

层合复合材料的自由角效应--三维有限差分解

针对层合复合材料的自由角附近的层间高应力问题,提出了一个三维有限差分法的方案,计算层合复合材料在变温下的自由角效应问题,同时与以前的解进行了比较.研究表明,所提出的有限差分方案所得的解是稳定的、收敛的,对[90°/0°]s对称铺层碳纤维增强塑料和Ni/Al层合复合材料算例来说,比以前的半解析解更接近于用三维有限元计算的结果.还讨论了层间应力的应力场和层间破坏之间的关系,发现层间剥离应力,即正应力可能是层间破坏的主要因素.     

基于PSO算法的复合材料层合板可靠性优化设计

采用粒子群算法(PSO)分析了存在初始缺陷的复合材料层合板的可靠性优化问题.在层合板结构总厚度一定的情况下,以系统可靠度最大为目标函数,对复合材料的纤维方向角和相对厚度进行优化设计.单层板失效与否应用Tsai-Wu准则判断,采用一次二阶矩法(FORM)计算和评价失效概率.通过具体算例及借鉴遗传算法中的在线性能和离线性能评估准则,对粒子群算法的收敛性能进行评估,结果表明:与遗传算法相比,该方法具有操作简单、计算效率高等特点,对复合材料层合结构的可靠性优化设计十分有效.     

含孔复合材料层合板的孔边应力分析及孔形优化

应用各向异性弹性理论以及保角变换方法,将不同孔形参数化,并统一映射在一个表达式中,求解出在单轴拉伸载荷作用下,含圆形孔、正方形孔、三角形孔复合材料层合板的孔边应力,并对具有不同曲率的孔形的应力集中系数进行了讨论.研究结果表明:不同孔形所产生的应力集中有很大差异,其中圆形孔的应力集中最小,但在一定范围内,三角形的重力集中小于圆孔.最后以孔边最大应力最小化为目标优化孔的形状,得出可以用于结构中的应力集中较小的孔形.     

基于疲劳模量的复合材料层合板疲劳寿命预测方法

以碳纤维/树脂基T300/QY8911层合结构为研究对象,从唯象的观点出发,以疲劳模量为参量构造损伤函数,基于.几组最典型的单向板疲劳试验数据,采用等寿命曲线和复合型累积损伤建立了单向板在多轴循环应力作用下的疲劳寿命模型.并以此为基础,发展了同种材料体系的任意铺层形式的多向层合板在复杂循环载荷作用下的疲劳寿命预测方法和计算程序,通过整合有限元平面应力分析、失效分析和材料性质退化模块模拟了多向层合板的疲劳失效过程.算例结果表明该方法可行、有效.     

复合材料Z-pinning工艺过程的应力松弛

Z-pinning增强工艺中pin针的嵌入迫使原来均匀分布的面内纤维发生局部变形,造成纤维弯曲、分布非均匀以及树脂富集区的形成,同时基于半固化环氧树脂的流变特性,面内纤维的轴向应力随着时间发生了较大变化.通过建立二维有限元模型,研究pin针植入预成形件后的面内局部纤维应力分布的规律以及应力松弛的现象.研究结果可以为z-pinned复合材料固化过程的进一步研究提供依据.     

含孔对称复合层板纤维铺设角度最优设计

复合材料的可设计性使工程设计可延伸到材料设计阶段。这里讨论了“积分型总极值”最优化方法在带孔的对称复合材料层合板纤维铺设角度优化中的一个应用。这里分剐对含椭圆孔、方形孔的单向铺层板、均匀斜交铺层板以及一般对称铺层板的各层纤维铺设角进行了最优化设计，使孔边的应力集中有明显的降低。实例表明“积分型总极值”最优化方法具有优化效果好和收敛速度较快的特点。     

基于LS-DYNA的复合材料层合板低速冲击损伤研究

结合应力强度理论和粘接域理论,提出一种全新的复合材料低速冲击损伤模型,利用大型动力有限元软件LS-DYNA进行实现,并通过算例的分析,验证了该模型的准确合理性。研究结果为复合材料抗低速冲击损伤提供理论依据。     

空间运动构件姿态的欧拉角表示

系统的介绍了欧拉角，又着重分析了欧拉角如何描述物体的姿态，为正确选用提供基础。这对于研究机器人的空间运动是有意义的。     

调强放射治疗中角度优化必要性的研究

用模拟动力学最优化方法，研究了在调强放射治疗（IMRT）中角度优化的必要性。作者在一个模拟体模上，采用9，7，5和3束照射方式，从不同角度共面照射，然后采用模拟动力学最优化方法进行调强优化计算。在最优化计算中，考虑了对紧要器官的硬约束和体积约束。在优化完成后记录政线一组参数下的目标函数、剂量体积直方图（DVH曲线）、强度分布和剂量分布。通过比较不同射束角度设置下的DVH曲线表明：在9束照射时，不需进行角度优化；但7，5，3束照射时，有必要进行角度优化。     

基于拓扑优化的复合材料汽车座椅骨架设计

为满足汽车座椅轻量化和安全性的需求,综合采用轻量化材料和结构拓扑优化设计技术,提出了一种碳纤维复合材料乘用车座椅设计方法.新型座椅骨架由碳纤维层合板外壳和短切碳纤维加强筋两部分组成.首先,为提高座椅结构刚度和稳定性,利用结构拓扑优化技术在碳纤维层合板外壳区域内布置合理的加强筋,然后,通过优化碳纤维层合板外壳,提高结构整体刚度,降低骨架质量.结果表明,与参考钢制骨架相比,新型座椅骨架不仅整体刚度得到大幅提升,而且质量减少了30.72%,有显著的轻量化效果.     

钻井布局优化算法设计

运用直接搜索和动态规划最优化原理 ,给出了钻井布局问题的优化算法 ,并对平移网格下满足给定误差ε的可利用旧井之点的坐标关系进行了定性分析 .     

抗震结构的动力优化设计研究

从结构动力学基本方程出发,导出动力优化的抗震设计方法,通过动力优化降低了结构的动力反应;同时利用能量设计法建立了结构动力优化的目标函数,基与动力最优控制中性能指标具有形式上的统一;并基于地震随机性,提出了结构动力优化,用非确定的机会约束规划求解。     

露天矿边坡角的优化设计

提出了基于离散元法和神经网络的集成优化设计方法，离散元能充分考虑边坡岩体结构的不连续性，处理边坡的大变形情况，神经网络是从中获取经验知识，并用之解决问题的智能系统，该方法从两条途径，不同的角度，不同的侧面来设计边坡角，并进行优化，增强了设计的可行性。     

用优化方法确定水平加强层的最佳布局

提出一种确定高层结构水平层最佳位置的优化方法（ＯＭＨ法），研制了优化设计电算程序，其能够同时给出设置水平加强层的最佳数量和最佳位置。     

基于遗传算法的复合材料层压板固有频率的铺层角优化设计

本文采用遗传算法，对给定层数的复合材料层压板在满足有固有频率的要求下进行铺层角的优化设计．通过对二十层对称层压板的优化计算可以得到：采用本文所述方法．不仅可以成功地解决结构优化中的离散问题，而且具有较高的计算效率．本文所提出的方法不仅简单易行，而且容易推广应用到更复杂的结构优化问题。