·综述·
复合材料格栅结构稳定性与优化分析
陈书华
刘勇琼2
刘建超？
（1第二炮兵工程大学，西安710025）（2西安航天复合材料研究所，西安710025）
文摘阐述了复合材料格栅结构稳定性及优化分析方法研究概况。指出在格栅结构初级设计阶段可利用拟膜分析法对等效的格平板、圆简及锦简进行整体届曲计算即可，而对于复杂构型格栅结构，由于不对称性及拉一压-扭耦合效应存在很难获得解析解，需借助有限法对结构进行非线性求解而求得其真实力学响应，同时还介绍了其他算法，如遗传算法。最后介绍了复合材料格桥结构破坏机理的一些试验方法。
关键词复合材料格橱结构，稳定性，优化
Buckling and Optimization of Composite Lattice Structures
Chen Shuhua'
Liu Yongqiong?
Liu Jianchao2
(1 The Second Artillery Engineering Umiversity,Xi'an 710025)(2Xi'an Aerospace Composite Research Inastitute,Xi'an 710025)
AbstractThis paper reviews different approaches used to analyze buckling and optimization of composite lattice structures. In the preliminary design,a smeared stiffness approach can be used to calculate global buckling analytical results for smeared lattice panels, cylinders and conical shells. However, it is difficult to get the analytical resulis for complicated lattice structures with unbalanced laminate and stretching-bending-shearing coupling. So FEA (finite ele-ment analysis) is used to get realistic mechanical response through nonlinear simulation. Simultaneously, the paper also introduces other numerical methods (i. e. -genetic algorithm). Finally, some experimental methods employed to investigate fracture mechanisms and post-buckling behavior of Lattice structure are also introduced.
Key wordsComposite lattice structure, Buckling, Optimization
．引言
不同载荷下的屈曲是复合材料格栅结构主要失效模式，目前有关其稳定性分析的理论及数值方法主要有三种：(1)离散加助模型(DSM)：(2)拟膜分析模型（平铺加肋模型，SSM）；（3）有限元模型（FEM）。工程研究发现，复合材料格栅结构届曲形式一股分为三种：结构整体屈曲：蒙皮及助条局部屈曲；整体压损破坏等失效模态，一般在格栅结构初始设计阶段，按结构整体曲失效准则进行设计即可。
对于主承力格棚结构，使用过程中不允许失稳，而对于受力小的次承力结构，使用过程中允许产生局
收稿日期：2011-11-09
基金项目：国防基础科研项目（00320110006）
部屈曲，为反映结构的实际承载能力，些学者对复合材料格栅结构的后屈曲行为分别进行了数值求解和试验验证分析。
另外，为提高承载效率需对满足稳定性、强度等约束条件的格栅结构进行优化，该优化是一个多任务、多约束、连续变量和非连续变量混合的优化问题(1)。目前优化方法有基于拟膜分析的解析法和基
于有限元法、遗传算法等数值分析法。 1复合材料格栅结构稳定性及优化分析 1.1拟膜分析模型
拟膜分析模型是一种工程简化方法，就是将肋条
作者简介：陈书华，1979年出生，博士研究生，主要从事字航推进理论与工程研究。E-mail：chennhahua0234@163.com
宇航材料工艺http：//www.yhclgy.com2012年第3期万方数据