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Multiscale reliability analysis of a composite stiffened panel

机译：复合材料加筋板的多尺度可靠性分析

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A method for performing reliability analysis of a composite stiffened panel subjected to axial compression using the finite element method is discussed. Three-dimensional shell and brick element models are utilized for baseline response prediction, and comparison with experimental results. Owing to the multiscale nature of composite materials, microscale and macroscale design parameters are identified for the panel. The microscale parameters consist of fibermatrix properties and the volume fraction. The macroscale parameters consist of structural dimensions, layup definition, and an imperfection scale factor. The fiber and matrix properties are estimated utilizing a micromechanics model in conjunction with an optimization method. Thereafter, parameterized finite element models are used to generate an approximation model. Utilizing the Monte Carlo method, design parameters were subject to variation and the variation in response was predicted using the approximation model along with the probability of failure measured against experimental results and baseline finite element responses.
机译：讨论了一种使用有限元方法对承受轴向压缩作用的复合加筋板进行可靠性分析的方法。利用三维壳和砖单元模型进行基线响应预测，并与实验结果进行比较。由于复合材料的多尺度性质，为面板确定了微观尺度和宏观尺度的设计参数。微观参数包括纤维基质性质和体积分数。宏观参数包括结构尺寸，叠层定义和缺陷比例因子。利用微力学模型结合优化方法来估算纤维和基质的性能。此后，使用参数化的有限元模型来生成近似模型。利用蒙特卡洛方法，设计参数会发生变化，并使用近似模型预测响应的变化，以及根据实验结果和基线有限元响应测得的失效概率。

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