基于双值参数化方法且考虑制造约束的炭纤维复合材料铺层优化

刘哲¹，金达锋¹，范志瑞²

1. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室2. 中北大学机械与动力工程学院

摘 要：基于梯度的优化方法对炭纤维复合材料层合板的铺层数量和顺序进行优化。优化问题中以铺层质量为目标,并以刚度和制造约束为约束。采用改进双值参数化方法对铺层的材料性能进行插值,并基于凸规划对偶算法对优化问题进行求解。为了适应凸规划对偶算法的特点,将关于铺层角度的制造约束表述为少量非线性约束。同时引入离散度约束和惩罚指数以消除优化结果中的中间变量。算例结果验证了该优化方法的有效性。

关键词：炭纤维复合材料;制造约束;优化;层合板;凸规划对偶算法;