一种基于Shepard插值的曲线纤维复合结构设计瀑布型多级优化方法

摘要

本发明属于复合结构设计优化方法领域，并公开了一种基于Shepard插值的曲线纤维复合结构设计瀑布型多级优化方法，包括以下步骤：建立参数化层次；对于层次结构的每一层，在结构内部均匀布局一系列离散设计点作为设计变量，通过离散点处的纤维角度值，利用Shepard插值构建连续全局函数来表达整个设计域纤维角度；利用有限元分析建立刚度矩阵与设计变量的关系；更新设计变量达到结构柔度最小的目标；得到了较粗层使得结构柔度最小的纤维角度，进而计算出邻近较细层的设计初始值；重复以上步骤，得到曲线纤维复合结构的最优纤维角度空间连续变化布局。本优化方法在设计变量减少优化效率较高的同时，优化过程的计算成本降低。