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论文类型：会议论文

发表时间：2009-08-24

页面范围：1-9

关键字：截面特性计算;拓扑优化;复合材料梁;柔性梁;各向异性;翘曲变形

摘要：由于复合材料性能优异，工程中越来越多地采用复合材料梁来完成以前由复杂机械完成的功能。而对这些梁的刚度性能往往有特殊的要求。本文以一个承担扭转变形功能的柔性梁为例，研究以刚度性能为目标和约束的复合材料梁截面的优化设计。首先通过对梁截面进行拓扑优化，得到截面的最优拓扑，然后根据最优拓扑进行形状和尺寸优化，得到最优的截面布局。由于柔性梁截面的翘曲变形不能忽略，变形间的耦合对截面的刚度有显著的影响，所以对截面刚度的计算采用Giavotto 等提出的适用于面内和出平面翘曲的各向异性梁理论。拓扑优化采用SIMP 方法。算例表明，该方法有较好的效果。