[发明专利]复合材料层合板的重要性分析系统及方法

权利要求书

1.一种复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述复合材料层合板的重要性分析系统包括参数设定模块、确定性性能分析模块、参数随机化模块、分析设置模块及重要性分析模块，其中：

所述参数设定模块被配置为获取并定义单层板的力学性能参数，并发送至所述参数随机化模块；

所述确定性性能分析模块被配置为生成层合板面内工程弹性常数的毯式曲线，并发送至所述重要性分析模块；

所述参数随机化模块被配置为将所述单层板的力学性能参数进行随机化设置，生成基本输入随机变量，并发送至所述重要性分析模块；以及

所述分析设置模块被配置为设定分析内容，并选择重要性分析方法和抽样策略，并发送至所述重要性分析模块；

所述重要性分析模块被配置为根据所述层合板面内工程弹性常数的毯式曲线、所述设定分析内容、以及所述重要性分析方法和抽样策略，分析所述层合板面内工程弹性常数的不确定性的具体来源，并且所述重要性分析模块还被配置为采用基于方差的方法计算各个所述基本输入随机变量对输出响应量方差的重要性测度指标。

2.如权利要求1所述的复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述层合板面内工程弹性常数包括面内拉伸模量、面内压缩模量、面内剪切模量及面内主方向泊松比。

3.如权利要求1所述的复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述层合板为一般π/4层合板，其中：

所述层合板铺层具有4个铺设角(0°,90°,+45°,-45°)，且每一个铺设角所占铺层比例不少于10％，以利刚度协调；

所述层合板铺层顺序采用对称均衡铺层，以消除耦合效应，其中所述对称均衡铺层包括：+θ°铺层的体积含量与-θ°铺层的体积含量相同。

4.如权利要求1所述的复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述重要性分析方法包括Monte Carlo法、Saltelli方法、RBD法、最小二乘拟合及移动最小二乘拟合；

所述抽样策略包括普通蒙特卡洛抽样、Sobol抽样和Halton抽样。

5.如权利要求1所述的复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述确定性性能分析模块生成的所述层合板面内工程弹性常数毯式曲线，其横轴为±45°铺层的体积含量，其纵轴为层合板面内拉伸模量值；

所述确定性性能分析模块还获取典型铺层的拉伸模量值，并获取典型铺层±45°层体积含量从0％到100％变化的情况，典型铺层0°层体积含量从0％到100％变化的情况；

所述确定性性能分析模块还根据铺层体积含量对特定铺层体积含量的层合板进行分析，得到相应的力学性能分析结果，获取相应层合板的面内工程弹性常数。

6.如权利要求1所述的复合材料层合板的重要性分析系统，其特征在于，所述重要性分析模块分析所述层合板面内工程弹性常数的不确定性的具体来源，采用基于方差的方法计算各个所述基本输入随机变量对输出响应量方差的重要性测度指标包括：重要性分析结果包括层合板面内工程弹性常数的均值，标准差及其变异系数，生成层合板面内工程弹性常数的频率分布直方图。

7.一种复合材料层合板的重要性分析方法，其特征在于，所述复合材料层合板的重要性分析方法包括：

参数设定模块获取并定义单层板的力学性能参数，并发送至参数随机化模块；

确定性性能分析模块生成层合板面内工程弹性常数的毯式曲线，并发送至重要性分析模块；

所述参数随机化模块将所述单层板的力学性能参数进行随机化设置，生成基本输入随机变量，并发送至所述重要性分析模块；

分析设置模块设定分析内容，并选择重要性分析方法和抽样策略，并发送至所述重要性分析模块；

所述重要性分析模块根据所述层合板面内工程弹性常数的毯式曲线、所述设定分析内容、以及所述重要性分析方法和抽样策略，分析所述层合板面内工程弹性常数的不确定性的具体来源，采用基于方差的方法计算各个所述基本输入随机变量对输出响应量方差的重要性测度指标。