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复合材料弹簧管全参数结构优化设计与概率可靠性分析
Structural optimization and probabilistic reliability analysis of composite springs with full parameters
2025-04-14 11:27
摘 要:复合材料弹簧管的结构可靠性和功能有效性受到材料参数、几何形状、铺层角度等多因素影响。本文建立复合材料弹簧管全参数化有限元模型,基于DOE方法和多种响应面分析技术,实现复合材料弹簧管结构优化设计与概率可靠性分析。结果表明波纹锥度、径向深度、连接圆角及居中铺层角度是较为敏感的设计参数,Kriging插值相比非参数回归(NPR)、神经网络(NN)、遗传算法(GA)等更加适用于复合材料弹簧管的响应面构造。基于Tsai-Wu失效准则评估Irf数值,优化方案相比原方案降低约22%,反对称铺层条件的方案相比自由铺层增大约12%。优化结构的可靠度约为0.99977,相比原方案提升18%。最后,讨论了基于概率可靠性的双目标优化问题并给出最优概率设计曲线,为复合材料弹簧管的可靠性设计与优化提供技术指导。
来源:数字仿真论坛