纯弯曲载荷下变刚度圆柱壳屈曲结构优化设计

纤维铺放成型技术极大的提高了复合材料结构的可设计性。本文采用MATLAB遗传算法与ANSYS有限元分析分别对在有强度约束和没有强度约束的弯曲载荷下的变刚度圆柱壳临界屈曲载荷进行优化设计。优化结果显示直线纤维铺层的最大屈曲载荷分别为1511N·m和2189N·m,而优化后得到的变刚度铺层结构的最大屈曲载荷分别为2017N·m和2800N·m,分别增加了33.48%和27.93%。这是因为纤维曲线铺放改变了面内刚度，使拉伸区域纤维能承载更大的拉力，压缩区域能承受更大的屈曲载荷。