material 版 (精华区)

发信人: boat (——★船儿★——), 信区: material
标  题: 复合材料2
发信站: 听涛站 (Tue Feb  6 17:14:45 2001), 转信


  1.INTRODUCTION
THE ANISOTROPIC BEHAVIOR of fiber-reinforced composite materialscan be put
 to beneficial use in tailoring their properties through the selection of pl
y orrientations,
thicknesses,and ply ratios.This provides the structural designer a widerange
 of choice in
mechanical properties.
     The problem of optimal design of composites is to select the lamination
 arrrangement
so as to achieve the highest performance for the specified requirements of s
trenngth,stiffness
or other mechanical properties. Many studies have been reported on this topi
c.Noonlinear
Programming(NLP) methods have been widely used in the optimization of compos
ite laminates,such as in References[1-4],but most of them yield the optimum 
laminate configuration under a deterministic condition where the design vari
ables and loads are
assumed to have no variations.A number of experiments and studies on composi
te mmechanical behavior have shown that composite materials exhibit wide sca
tter as a r
esult of the inherent uncertainties in the design variables.Traditional dete
rmin
stic
methods generally
use experience-based safety factors to account for uncertain structural beha
vior
To take full
advantage of the anisotropy and uncertainty of composite material behavior,a
 pro
abilistic optimum design method is required to incorporate the uncertainty i
n th
 structural analysis
and design .Miki et al.[5,6] investigated the difference between determinist
ic a
d probabilistic
optimization and developed an enumeration-based optimum algorithm under reli
abil
ty requirements.However,for a large number of variables,enumeration methods 
are
oo
time-consuming.Therefore,this paper proposes a simple,rational and robust op
timi
ation
technique for composite laminates which includesthe state of the art methods
 of
eliability
analysis and nonlinear optimization.
      In probabilistic optimum design, the first-order reliability method(FO
RM)
s widely used due to its simplicity in both reliability evaluation and sensi
tivi
y analysis.This method also
appears to be a suitable choice for the probabilistic optimum design of comp
osit
 structures.
When the minimization of laminate weight is used as the objective function a
nd r
liability
requirements as the constraints,the probabilistic optimization becomes a non
line
r programming problem.The sequential quadratic programming technique is suit
able
 for such a problem.The combination of composite laminate analysis and relia
bili
y
analysis is clearly
presented to facilitate practical application.This probabilistic optimum des
ign
ethodology
of composite structures can not only achieve the optimization objective but 
also
satisfy the
reliability requirements of composite material designs. Two numerical exampl
es a
e used to
illustrate the effectiveness of the proposed method.
  
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