一种基于Shepard插值的纤维增强复合材料结构优化方法

摘要

本发明属于复合材料结构优化方法领域，并公开了一种基于Shepard插值的纤维增强复合材料结构优化方法，其包括以下步骤：在复合结构设计域内均匀定义一系列离散设计点，利用设计点处纤维角度值通过Shepard插值格式构建一个连续全局函数来表达整个设计域纤维角度；定义纤维增强复合材料结构优化设计问题，设计目标为使结构的柔度最小化，设计约束包括平衡方程以及的上下界；划分有限元网格进行有限元分析，求解位移场；推导目标函数柔度关于设计变量的敏度，并利用有限元结果计算敏度；利用优化算法更新设计变量直到收敛。本发明优化结果充分利用材料性能，便于加工制造，并且设计变量减少优化效率较高。