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Optimization of composite structures with curved fiber trajectories

机译：弯曲纤维轨迹复合结构的优化

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摘要

This paper presents a new approach to generate and optimize parallel fiber trajectories on general non planar surfaces based on level-sets and the Fast Marching Method. Starting with a (possibly curved) reference fiber direction defined on a (possibly curved) meshed surface, the new method allows defining a level-set representation of the fiber network for each ply, and so defining the fiber trajectories. This new approach is then used to solve optimization problems, in which the stiffness of the structure is maximized (minimum compliance problem). The design variables are the parameters defining the position and the shape of the reference curve. The shape of the design space is discussed, regarding local and global optimal solutions. The possibility to include in the optimization problem a limitation on the curvature of the trajectories is also addressed. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：本文提出了一种基于水平集和快速行进方法在一般非平面表面上生成和优化平行纤维轨迹的新方法。从在（可能弯曲的）网状表面上定义的（可能弯曲的）参考纤维方向开始，新方法允许为每个层定义纤维网络的水平集表示，从而定义纤维轨迹。然后，将这种新方法用于解决优化问题，其中将结构的刚度最大化（最小顺应性问题）。设计变量是定义参考曲线的位置和形状的参数。讨论了有关局部和全局最佳解决方案的设计空间的形状。还解决了在优化问题中包括轨迹曲率限制的可能性。 （C）2015 Elsevier Ltd.保留所有权利。

著录项

  • 来源
    《Composite Structures》 |2015年第11期|895-904|共10页
  • 作者

    Lemaire Etienne; Zein Samih; Bruyneel Michael;

  • 作者单位

    SAMTECH Sa, B-4031 Angleur, Belgium;

    SAMTECH Sa, B-4031 Angleur, Belgium;

    SAMTECH Sa, B-4031 Angleur, Belgium|Univ Liege, Aerosp & Mech Engn Dept, B-4000 Liege, Belgium;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Optimization; Fiber placement; Level-set;

    机译：优化;纤维放置;水平设置;

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