一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法技术

技术编号:41726216 阅读:20 留言:0更新日期:2024-06-19 12:49
本发明专利技术提供了一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,本发明专利技术的应力分布计算与优化方法不仅适用于线弹性阶段,同时适应了胶层材料的塑性应变情况;本发明专利技术采用的方案是通过已有半解析法建立了曲面胶接的应力分布控制方程,再以有限差分法改造应力分布控制方程,根据von Mises屈服准则迭代计算局部塑形情况应力分布;本发明专利技术的计算方法作为优化目标函数代入模拟退火算法,并根据每次迭代结果与初始约束条件调整下一次优化自变量,最终得出一定尺寸范围内应力峰值最小的斜接面设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料修复设计领域,具体涉及应力分布计算与优化方法。


技术介绍

1、现有的复合材料结构修理方法主要为胶接修理,即对出现增强体损坏的部分进行切割,再通过胶接剂将缺口对应的补丁与结构件粘接为一体。其中斜接方法相较塔接有受偏心力矩影响小、胶接面整体应力小等优点,但目前斜接面采用的都是平面设计,未能充分利用胶层,为减小峰值应力采用的减小斜接角措施也会使得斜接面设计超出加工能力与结构件尺寸的限制,导致补丁占用空间大的问题。另外,目前已有的半解析方法虽然已被证明可以用于二维情况下斜接面应力分布的计算,但其控制方程并不适用于曲面情况,导致曲面胶接依然缺少快速准确的解析计算方法。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,解决传统的复合材料斜接对胶层性能利用程度低、补丁占用空间大的问题,本专利技术提供一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法

2、一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,包括如下步骤:

3、s1:设被修复层合板的厚度方向为y轴,用于分析的剖面的各层展向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:所述步骤S1中拟合生成斜接角分布α(y)的方法为分段零阶拟合法或一阶拟合法或二阶拟合法或三次样条拟合法。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:所述步骤S3中,计算微分方程数值解还可以采用向前二阶差分法、向后二阶差分法或有限元法。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:所述步骤S5中扰动计算的...

【技术特征摘要】

1.一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种复合材料斜接修复结构的应力分布计算与优化方法,其特征在于:所述步骤s1中拟合生成斜接角分布α(y)的方法为分段零阶拟合法或一阶拟合法或二阶拟合法或三次样条拟合法。

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘斌刘彦诚
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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