基于响应面法的纤维金属层合板抗弹性能优化设计

孔祥韶; 杨豹; 周沪; 郑成; 刘芳; 吴卫国

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基于响应面法的纤维金属层合板抗弹性能优化设计

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纤维金属层合板因其复合材料的各向异性和层合结构特征而具有较好的可设计性,开展金属纤维层合板的优化设计研究对其力学性能的增强和轻量化具有重要意义。为提高纤维金属层合板的抗弹性能,基于响应面分析法对纤维金属层合板的铺层方向和铺层厚度进行了优化设计。采用Box-Behnken方法进行方案设计,以纤维金属层合板各铺层相对厚度比为设计变量,以结构的比吸能为设计目标,根据设计的方案进行参数化建模获取样本点,在对设计样本进行方差分析和参数估计的基础上,建立了结构比吸能的响应面模型并验证了其精确度。采用遗传算法对响应面方程进行寻优分析,通过显式动力学计算程序ABAQUS/Explicit验证优化效果。最终,在最优的铺层方案下,层合板的质量减小了11.70%,能量吸收增加了19.40%,抗弹性能显著提升。

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来源
《爆炸与冲击》 |2022年第4期|109-121|共13页
作者
孔祥韶; 杨豹; 周沪; 郑成; 刘芳; 吴卫国;
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作者单位

武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心;

武汉理工大学船海与能源动力工程学院;

武汉理工大学交通与物流工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类结构力学;金属－非金属复合材料;
关键词
层合板; 响应面法; 遗传算法; 复合材料;

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