[发明专利]一种复合材料舱门优化方法

摘要

本发明涉及一种复合材料舱门优化方法，属于飞机结构强度设计领域。首先根据复合材料舱门的有限元模型，按基础铺层格式铺层，以铺层数量为优化变量，以舱门结构重量最轻为目标函数进行第一次优化，之后，进行铺层方式修改，以是否具有某一层铺层为优化变量，同样以上述舱门结构重量最轻为目标函数进行第二次优化，最终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。通过本发明上述优化设计复合材料舱门结构在满足刚度、强度等性能指标的前提下，相对于金属舱门方案，大幅度降低了舱门重量，满足了舱门轻量化设计要求。

主权项

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[45N1/0N2/‑45N3/90N4]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。