CAJ | 학술논문

要实现高精度的碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料反射镜的主动成形,使用面内刚度和弯曲刚度均为准各向同性的层合板非常重要.先建立对称层合板几何模型,根据经典层合板理论,得到准各向同性的要求下,正则化面内刚度系数、弯曲刚度系数以及正则化几何因子应满足的条件,确定单层组数最大的铺层方式,并提出以正则化刚度系数和几何因子表示的两种铺层顺序优化方法.然后,针对M40/环氧648材料,通过编程得到不同定向单层数量下的最佳铺层顺序.最后,用两种优化方法下的优化结果分别建立口径500 mm的壳体模型,经有限元静力学分析,得到模型上相同半径上各节点在光轴方向的变形量,并进行数据处理.结果表明:总层数为24层时,铺层顺序为[45/-15/-75/90/15/-45/-30/60/-60/0/30/75]s的层合板弯曲刚度的均匀性最佳.采用正则化刚度系数优化方法Dij*=Aij*,可得到准各向同性层合板铺层顺序的最优化方案；当总层数一定且单层组数最大时,增加定向单层数,将增加层合板弯曲刚度的均匀性.采用正则化刚度系数法对铺层顺序进行优化为准各向同性CFRP复合材料反射镜的铺层设计提供了一种方法.
요실현고정도적탄섬유증강취합물(CFRP)복합재료반사경적주동성형,사용면내강도화만곡강도균위준각향동성적층합판비상중요.선건립대칭층합판궤하모형,근거경전층합판이론,득도준각향동성적요구하,정칙화면내강도계수、만곡강도계수이급정칙화궤하인자응만족적조건,학정단층조수최대적포층방식,병제출이정칙화강도계수화궤하인자표시적량충포층순서우화방법.연후,침대M40/배양648재료,통과편정득도불동정향단층수량하적최가포층순서.최후,용량충우화방법하적우화결과분별건립구경500 mm적각체모형,경유한원정역학분석,득도모형상상동반경상각절점재광축방향적변형량,병진행수거처리.결과표명:총층수위24층시,포층순서위[45/-15/-75/90/15/-45/-30/60/-60/0/30/75]s적층합판만곡강도적균균성최가.채용정칙화강도계수우화방법Dij*=Aij*,가득도준각향동성층합판포층순서적최우화방안；당총층수일정차단층조수최대시,증가정향단층수,장증가층합판만곡강도적균균성.채용정칙화강도계수법대포층순서진행우화위준각향동성CFRP복합재료반사경적포층설계제공료일충방법.