基于有限元分析的正交各向异性复合材料性能参数识别及其测点优化布置

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yeyuan1985
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复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料用物理或化学的方法组成的新型材料,其优越的性能使得它在航空航天、能源、交通土建等许多领域得到广泛的应用。然而,对复合材料的材料性能参数的标定还有存在一些问题。   针对目前复合材料结构材料性能参数识别存在的一些问题,本论文提出了一种融合了有限元和最优化方法的正交各向异性复合材料性能参数识别算法,并讨论测点布置和测量误差对识别结果的影响。该算法以大型通用有限元软件ABAQUS为平台,以测量位移与有限元计算得到的相应位移之差的平方和作为目标函数,并用Levenberg-Marquardt方法使目标函数极小化从而迭代得出材料性能参数。   由于材料性能参数识别的复杂性,测点布置对参数识别结果的影响很大,本文在研究过程中又着重对测点优化布置做了研究,提出了一种测点优化布置的方法,并利用提出的材料参数识别算法对该测点优化方法进行验证。另外,由于工程实践及科研中实验测量不可避免存在测量误差,本文利用伪随机数发生器模拟测量误差,分析了测量误差对材料参数识别结果的影响。算例表明本文提出的方法和设计的算法是行之有效且稳定的,从而为正交各向异性复合材料结构材料性能参数识别的深入研究提供了一条新途径。
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