Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/18013
標題: 複合材料層疊板最小重量之最佳化設計
作者: 余安鎮
YU, AN-ZHEN
關鍵字: COMPOSITE-LAMINATE;複合材料層疊板;OPTIMUM-DESIGN;Y.N.S.;SYMMETRIC-LAMINATE;FEASIBLE-DIRECTION-METHOD;SCALING-ADJUSTED-STEP;最佳化設計;一階剪應變理論;對稱性層疊板;適用方向法;尺寸調整步驟
出版社: 應用數學研究所
摘要: 
複合材料層疊板(COMP0SITE LAMINATE)的力學行為和板中各層片(PLY )之纖維方
向和厚度以及疊合次序有密切關係。本論文的主要目的是利用層疊板之有限單元分析
和數學規劃法來建立滿足挫屈,自然頻率及變位三種限制條件下複合材料層疊板之最
佳化設計(OPTIMUM DESIGN)模式,此處所謂最佳化設計是指滿足各項限制條件下,
層疊板的最輕重量設計。
本文依據Y.N.S.的一階剪應變理論,針對對稱性層疊板(SYMM-ETRIC LAMINATE )及
反對稱性層疊板(ANTISYMMETRIC LAMINATE)在承受平面載重(INPLANE LOAD)下分
析其挫屈力學行為,和考慮受到垂直載重(TRANSVERSE LOAD )下層疊板之最大位移
及自然頻率的力學分析。由於本文的有限單元方法考慮了平板之剪變形和旋轉慣量的
效應,故可以用來分析厚的複合層疊板。
而設計變數有層疊板各層之厚度,及各層之纖維角度,設計變數的再設計公式是利用
適用方向法(FEASIBLE DIRECTION METHOD )結合尺寸調整步驟(SCALING STEP)所
推導出,並採用了將有相同力學行為之變數加以集合(GROUPING)的技巧,使同一組
(GROUP )的尺寸或角度使用同一設計變數,以降低設計變數之個數而使其更具實用
性。
文末並以四邊簡支層疊板和接近實際的機翼外形結構作為範例,文中所提出之範例,
有的和其它文獻比較來加以印證,有的做無因次分析設計,使其能適用於廣泛的問題
,結果顯示本文所提出的求解方法具有良好之實用效果,且收斂性,精確性和穩定性
都很好,並能滿足設計上的需求條件。
URI: http://hdl.handle.net/11455/18013
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