[发明专利]一种复合材料舱门优化方法

权利要求书

1.一种复合材料舱门优化方法，其特征在于,包括:

S1、建立所述复合材料舱门的有限元模型，所述有限元模型包括的复合材料初始铺层属性为，根据金属舱门的等刚度原则设计复合材料舱门初始铺层厚度，且基础铺层格式为[45_N1/0_N2/-45_N3/90_N4]_S，其中，N1、N2、N3及N4为对应角度铺层数量；

S2、以N1、N2、N3及N4为优化变量，以舱门结构重量最轻为目标函数建立第一次优化模型；

S3、进行第一次优化，并对优化结果进行约束条件的符合性检查，若不满足约束条件，则返回步骤S2修改优化变量，或者修改约束条件，直至获得基础铺层格式下满足约束条件的最优铺层数量及铺层比例；

S4、根据步骤S3的铺层优化结果更改铺层方式，修改后的铺层方式包括对称铺层、连续相同角度铺层不超过三层以及相邻铺层角度不超过60°；

S5、根据步骤S4的铺层方式，以是否具有某一层铺层为优化变量，以所述舱门结构重量最轻为目标函数建立第二次优化模型；

S6、进行第二次优化，获得满足所述约束条件的最小重量舱门的复合材料铺层方式。

2.如权利要求1所述的复合材料舱门优化方法，其特征在于：所述步骤S2中舱门结构重量为其中，ρ_i为构件i所用材料的密度，L_i为构件i的板件面积，A_i为构件i的板件厚度，N为构件数量。

3.如权利要求1所述的复合材料舱门优化方法，其特征在于：所述步骤S3中的约束条件包括刚度约束条件、强度约束条件及铺层比例约束条件。

4.如权利要求3所述的复合材料舱门优化方法，其特征在于：所述刚度约束包括对舱门的波纹度、阶差、间隙以及止动接触点进行约束。

5.如权利要求3所述的复合材料舱门优化方法，其特征在于：所述强度约束包括对舱门的许用应变、复合应变以及单层失效进行约束。

6.如权利要求3所述的复合材料舱门优化方法，其特征在于：所述铺层比例约束为0°铺层占比35％～55％，±45°铺层占比35％～60％，其余为90°铺层。