• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2019, Vol. 55 ›› Issue (8): 46-55.doi: 10.3901/JME.2019.08.046

• 材料科学与工程 • 上一篇    下一篇

变刚度复合材料结构设计方法及不确定性分析研究进展

王琥, 李启迪, 李光耀   

  1. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 长沙 410082
  • 收稿日期:2018-07-17 修回日期:2018-12-14 出版日期:2019-04-20 发布日期:2019-04-20
  • 通讯作者: 王琥(通信作者),男,1975年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为复杂产品CAE技术、快速计算方法、结构优化和高性能计算方法等。E-mail:wanghu@hnu.edu.cn
  • 作者简介:李启迪,男,1995年出生。主要研究方向为复合材料不确定性分析。E-mail:l543696395@hnu.edu.cn;李光耀,男,1963年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为汽车CAE技术。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2017YFB0203701)、国家自然科学基金(11572120)和国家自然科学基金创新研究群体(51621004)资助项目。

Review on Structure Design and Uncertainty Analysis of Variables Stiffness Composites

WANG Hu, LI Qidi, LI Guangyao   

  1. State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University, Changsha 410082
  • Received:2018-07-17 Revised:2018-12-14 Online:2019-04-20 Published:2019-04-20

摘要: 变刚度复合材料是一种高性能材料,其连续变化的铺丝角度相比传统直纤维具有更大设计裕度,但其设计、制造难度也相应增加。充分发挥变刚度复合材料的性能,亟待性能更好、更高效的全局优化方法。受制造工艺的掣肘,目前的变刚度复合材料仍有诸多缺陷。缺陷的存在使仿真结果严重偏离实际,进而严重影响系统的可靠性和安全性,甚至可能导致相关系统的失效。然而,业内却缺少对于变刚度复合材料不确定性分析的研究。主要对变刚度复合材料优化策略和不确定性分析进行综合评述,论述变刚度复合材料建模方法、优化方法和不确定性分析技术的研究历程和技术发展,并根据当前变刚度复合材料的发展现状和主要成果,从优化、分析和制造等方面对其未来发展提出几点建议。

关键词: 变刚度复合材料, 不确定性, 设计方法

Abstract: Variables stiffness (VS) composite is a kind of high performance composite and offering a greater potential in performance improvement than the traditional straight-line fiber reinforced composite. However, design and manufacture of the VS composite also becomes more complex. High-performance optimization algorithms are needed to fully explore the potential of the VS composite. Restricted to the manufacturing capability, defects are inevitable and would deteriorate the performance, reliability and stability of the VS composite or ever fail the relative system somehow. Therefore, it is of great necessity to conduct uncertainty analysis on VS composite. The State-of-the-Art review on the optimized design and uncertainty analysis of VS composite in the past decades are provided. Moreover, several suggestions are included according to the latest development.

Key words: design, uncertainty, variables stiffness composite

中图分类号: