一种复合材料异形壳的纤维路径与几何形状一体化设计方法

摘要

一种复合材料异形壳的纤维路径与几何形状一体化设计方法，属于复合材料异形壳结构设计领域。伴随着未来航空航天器苛刻的轻量化、空气动力等要求，该类结构由于具有较高的比刚度和高强度以及极强的设计灵活性，因此受到广泛的关注，特别地，该类结构的几何形状和纤维铺设均具有极大的设计空间。本发明提供了针对几何形状和纤维路径的高效集成优化方法，将结构几何形状与纤维路径分别采用梯度类优化算法以及启发式优化算法交替优化，将整体几何形状与局部几何形状耦合优化，最终得到满足曲线纤维路径和壳面加工制造约束以及体积约束的最优结构，本发明能够在保持结构重量不变的情况下，显著高效地提高结构的承载能力，极大地提高产品研发效率。