本發(fā)明涉及復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體是一種分區(qū)變厚度復(fù)合材料層合板的設(shè)計(jì)方法。適用于飛行器翼面蒙皮類結(jié)構(gòu)分區(qū)變厚度復(fù)合材料層合壁板的優(yōu)化鋪層設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
：：纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度大、比剛度高、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、疲勞和斷裂特性好以及力學(xué)性能可設(shè)計(jì)強(qiáng)等眾多優(yōu)越性，一般可使結(jié)構(gòu)重量減輕30％左右。因此，先進(jìn)復(fù)合材料在航空、航天結(jié)構(gòu)上的用量已經(jīng)成為衡量其先進(jìn)性的標(biāo)志。復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)一般由不同纖維方向的單層薄片疊合而成，所述單層薄片即為層合板的鋪層。工程中由于工藝與力學(xué)的原因，層合板各鋪層的纖維方向固定取0°、+45°、-45°、90°四種，所述纖維方向即稱層合板的鋪向角，且鋪層序有嚴(yán)格的工程約束要求，這使得復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為一個(gè)有約束的離散組合優(yōu)化問(wèn)題。飛機(jī)翼面結(jié)構(gòu)承受著分布的氣動(dòng)載荷并從翼尖到翼根形成內(nèi)力累積效應(yīng)，這要求翼面蒙皮沿翼尖到翼根以及前緣到后緣是分區(qū)變厚度的，以獲得等應(yīng)力的輕重量設(shè)計(jì)。飛機(jī)翼面復(fù)合材料層合板設(shè)計(jì)的復(fù)雜性還在于需要滿足變形、穩(wěn)定性以及強(qiáng)度等的力學(xué)特性，結(jié)合分區(qū)變厚度與離散化鋪層序約束，這將導(dǎo)致輕重量多約束的高維混合變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。一個(gè)層合板結(jié)構(gòu)在固定離散鋪向角條件下，設(shè)計(jì)變量為角鋪層的整體厚度以及角鋪層的疊層順序，角鋪層的整體厚度又稱為該鋪向角的鋪層組厚度。工程中將整個(gè)問(wèn)題按變量屬性分階段實(shí)施優(yōu)化是一種高效的設(shè)計(jì)處理方法。目前最常用的復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)采用兩階段策略，即將四種角鋪層的整體厚度作為四個(gè)連續(xù)設(shè)計(jì)變量，并設(shè)定角鋪層整體厚度的鋪層序，在強(qiáng)度、穩(wěn)定性及變形等約束下實(shí)施基于梯度算法的結(jié)構(gòu)重量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)；在獲得各角鋪層整體厚度的基礎(chǔ)上，將每一鋪層作為離散變量采用啟發(fā)式算法進(jìn)一步實(shí)施滿足工程鋪層約束的鋪層序優(yōu)化，從而獲得工程有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但現(xiàn)有的兩階段優(yōu)化策略在技術(shù)方法上尚不能實(shí)現(xiàn)兩階段的有機(jī)聯(lián)系，難于得到最優(yōu)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，特別離散變量的鋪層序優(yōu)化并不能有效滿足工程上變厚度壁板離散鋪層的最大連續(xù)性要求及復(fù)雜工程約束。同時(shí)啟發(fā)式算法在解決該問(wèn)題時(shí)，由于高維的離散變量，使得啟發(fā)式算法容易陷入局部最優(yōu)。當(dāng)變厚度壁板結(jié)構(gòu)的分區(qū)較多時(shí)，搜索空間呈級(jí)數(shù)式增長(zhǎng)，啟發(fā)式算法計(jì)算量較大且難于找到最優(yōu)解。文獻(xiàn)1“LiuDZ,ToropovVV,QuerinOM,BartonDC.Bi-leveloptimizationofblendedcompositewingpanels.JournalofAircraft2011；48:107118.”公開了一種變厚度復(fù)合材料盒式結(jié)構(gòu)的兩階段優(yōu)化策略：在第一階段以屈曲和應(yīng)變?yōu)榧s束，以層合板的總質(zhì)量最輕為目標(biāo)采用有限元軟件Ansys進(jìn)行層合板各角鋪層組整體厚度優(yōu)化；在第二階段采用排列遺傳算法PermutationGA在連續(xù)性與工程約束下對(duì)變厚度壁板的鋪層序進(jìn)行優(yōu)化。但該方法僅僅只應(yīng)用于9個(gè)板塊的變厚度區(qū)域，且并未考慮更復(fù)雜的工程約束。在第二階段的優(yōu)化中，需要設(shè)置啟發(fā)式算法的初始種群大小、代數(shù)以及變異參數(shù)等，這些參數(shù)的設(shè)置將直接影響優(yōu)化結(jié)果，如果參數(shù)設(shè)置不當(dāng)將造成無(wú)法找到最優(yōu)解。同時(shí)在第二階段的層合板融合設(shè)計(jì)中，共享鋪層融合方法Shared–layerblendingmethod無(wú)法應(yīng)用于更大規(guī)模更多分區(qū)的變厚度復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。所以該方法在變厚度復(fù)合材料設(shè)計(jì)中存在有局限性。文獻(xiàn)2“IrisarriFX,LasseigneA,LeroyFH,RicheRL.Optimaldesignoflaminatedcompositestructureswithplydropsusingstackingsequencetables.CompositeStructures2014；17:559-569.”公開了一種分區(qū)變厚度復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)離散變量?jī)?yōu)化策略：對(duì)一個(gè)18板的分區(qū)變厚度復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)，在給定邊界條件與各分區(qū)載荷工況下，考慮復(fù)雜工程約束，采用疊層順序表Stackingsequencetable和進(jìn)化算法Evolutionaryalgorithm進(jìn)行了鋪層序優(yōu)化，獲得了滿足所有工程約束的最輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。但進(jìn)化算法有較多初始設(shè)置參數(shù)，該問(wèn)題種群迭代超過(guò)4000代，用了1個(gè)小時(shí)進(jìn)行搜索獲得最優(yōu)解。參數(shù)設(shè)置對(duì)結(jié)果具有較大影響，如果參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，有可能找不到最優(yōu)解；同時(shí)算法的計(jì)算量大，對(duì)于更大規(guī)模的變厚度壁板板塊優(yōu)化問(wèn)題可能失效。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有分區(qū)變厚度復(fù)合材料層合板鋪層序優(yōu)化方法存在計(jì)算規(guī)模大且難于有效實(shí)施工程約束的技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種分區(qū)變厚度復(fù)合材料層合板的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的具體過(guò)程是：步驟1，獲取有限元優(yōu)化結(jié)果連續(xù)變量的厚度及各分區(qū)剛度。步驟2，圓整連續(xù)變量厚度。采用圓整策略將得到的各鋪向角厚度連續(xù)變量離散化。所述步驟2中的連續(xù)變量離散化的過(guò)程是：2.1對(duì)每一個(gè)分區(qū)各角鋪層0°、±45°和90°的連續(xù)變量數(shù)值進(jìn)行四舍五入圓整；設(shè)圓整后的某一厚度分區(qū)層合板各鋪向角一半的鋪層數(shù)分別為：n0、n45、n-45和n90。n為某一厚度分區(qū)的總厚度即：n＝2(n0+n45+n-45+n90)；N為該分區(qū)1/2的鋪層數(shù)量N＝n/2＝n0+n45+n-45+n90，且設(shè)計(jì)過(guò)程均以N描述層合板的半厚度。2.2檢測(cè)圓整后各分區(qū)面內(nèi)剛度參數(shù)A11相對(duì)于連續(xù)變量的是否減小，即是否成立。如果不成立：則添加0°鋪層，一次添加一層n0+1→n0，其中“→”表示賦值運(yùn)算，直到剛度參數(shù)A11滿足條件如果成立，保留分區(qū)中各角鋪層數(shù)。2.3檢測(cè)各個(gè)厚度分區(qū)中工程約束C3的滿足性；若某角鋪層在該層合板中所占比例低于10％，則添加該角鋪層直到其比例達(dá)到10％。檢測(cè)時(shí)，按wi＝ni/(n0+n45+n-45+n90)計(jì)算，其中i＝0°、45°、-45°和90°，wi為該厚度分區(qū)鋪向角i所占的比例。2.3.1若檢測(cè)結(jié)果wi滿足工程約束C3，保留各角鋪層數(shù)；2.3.2若檢測(cè)結(jié)果wi不滿足工程約束C3，則增加ni的鋪層數(shù)使該鋪向角的層數(shù)滿足工程約束C3，且每次增加一個(gè)鋪層，即ni+1→ni，其中“→”表示賦值運(yùn)算。加入一層后繼續(xù)檢測(cè)wi≥10％是否滿足：如果不滿足返回步驟2.3.2；如滿足則鋪層添加完畢。步驟3，執(zhí)行全局共享鋪層策略。根據(jù)步驟1到2確定的各分區(qū)各角鋪層數(shù)量，計(jì)算獲取所有分區(qū)每一鋪層在整體域內(nèi)的最大連續(xù)性。所述執(zhí)行全局共享鋪層策略的具體過(guò)程是：以各厚度分區(qū)的編號(hào)和該厚度分區(qū)的鄰接矩陣作為預(yù)測(cè)各共享鋪層連通域輸入信息。將所有的厚度分區(qū)分為四個(gè)厚度分區(qū)組：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組、未檢測(cè)厚度分區(qū)組、鄰接厚度分區(qū)組和出現(xiàn)厚度分區(qū)組。將要被檢測(cè)的厚度分區(qū)被定義為當(dāng)前厚度分區(qū)。所述各厚度分區(qū)組中：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組用于記錄所有被檢測(cè)過(guò)的厚度分區(qū)；未檢測(cè)厚度分區(qū)組用于記錄從未被檢測(cè)過(guò)的厚度分區(qū)；鄰接厚度分區(qū)組用于記錄當(dāng)前厚度分區(qū)的相鄰厚度分區(qū)；出現(xiàn)厚度分區(qū)組用于記錄檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組與鄰接厚度分區(qū)組的集合。通過(guò)鋪層分布預(yù)測(cè)算法得到整個(gè)區(qū)域各角鋪層的最大連續(xù)鋪層。3.1鋪層分布預(yù)測(cè)算法。所述鋪層分布預(yù)測(cè)算法的具體步驟如下：3.1.1將所有厚度分區(qū)放入未檢測(cè)厚度分區(qū)組，將第k個(gè)厚度分區(qū)作為當(dāng)前厚度分區(qū)；所述的k是當(dāng)前厚度分區(qū)的編號(hào)，且從第一個(gè)分區(qū)遍歷到最后一個(gè)分區(qū)；3.1.2將當(dāng)前厚度分區(qū)k添加到檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組與出現(xiàn)厚度分區(qū)組。根據(jù)鄰接矩陣判定，如果當(dāng)前厚度分區(qū)k有鄰接厚度分區(qū)，那么將當(dāng)前厚度分區(qū)k的鄰接厚度分區(qū)添加到鄰接厚度分區(qū)組與出現(xiàn)厚度分區(qū)組，轉(zhuǎn)3.1.3；如果當(dāng)前厚度分區(qū)沒(méi)有鄰接厚度分區(qū)，轉(zhuǎn)3.1.4；3.1.3檢查鄰接厚度分區(qū)組，若鄰接厚度分區(qū)組中有未檢查的厚度分區(qū)，將未檢查的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度厚度分區(qū)號(hào)，轉(zhuǎn)3.1.2；若鄰接厚度分區(qū)組中厚度分區(qū)全都檢查過(guò)，轉(zhuǎn)3.1.4；3.1.4檢查出現(xiàn)厚度分區(qū)組，如果出現(xiàn)厚度分區(qū)組有未檢查的厚度分區(qū)，將未檢查的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度厚度分區(qū)號(hào)，轉(zhuǎn)3.1.2；如果出現(xiàn)厚度分區(qū)組中厚度分區(qū)全都檢查過(guò)，則所有出現(xiàn)厚度分區(qū)組中的厚度分區(qū)組成一個(gè)新的子域Rij，其中i為第i次共享操作，共享操作即指含有某一鋪向角θ的所有厚度分區(qū)的θ鋪層減去這些分區(qū)中最少的θ鋪層；j為形成的新的子域的編號(hào)，記錄該子域包含的所有厚度分區(qū)，轉(zhuǎn)3.1.5；3.1.5將所有出現(xiàn)厚度分區(qū)組中的厚度分區(qū)從未檢測(cè)厚度分區(qū)組中全部刪除，并將刪除的厚度分區(qū)的對(duì)應(yīng)鄰接矩陣中的行與列置為全0。檢查未檢測(cè)厚度分區(qū)組中是否還有未被檢測(cè)的厚度分區(qū)？如果存在未被檢測(cè)的厚度分區(qū)，將未被檢測(cè)的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度分區(qū)號(hào)，同時(shí)清空另外三個(gè)厚度分區(qū)組：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組、鄰接厚度分區(qū)組、出現(xiàn)厚度分區(qū)組，轉(zhuǎn)3.1.1；若所有厚度分區(qū)全部被檢測(cè)過(guò)，則區(qū)域分布預(yù)測(cè)結(jié)束，輸出所有子域Ri1、Ri2、…、Rim，其中i為第i次共享操作，m為形成的所有子域的總數(shù)。3.2全局共享鋪層算法：3.2.1輸入初始參數(shù)：輸入分區(qū)變厚度層合板的鄰接矩陣和每個(gè)鋪向角的鋪層數(shù)量；3.2.2查詢當(dāng)前區(qū)域的共享厚度分區(qū)：對(duì)鋪向角θ，從所有的厚度分區(qū)中找到最少的θ鋪層，將該最少層數(shù)作為鋪向角θ的共享鋪層層數(shù)，且將所有厚度分區(qū)中鋪層數(shù)大于等于該最少鋪層數(shù)的厚度分區(qū)作為該鋪層覆蓋的區(qū)域，其中θ∈{0°、45°、-45°、90°}；3.2.3檢測(cè)該區(qū)域的分布形式：調(diào)用算法3.1檢測(cè)區(qū)域中所有厚度分區(qū)的分布形式，區(qū)域被分成幾個(gè)子域：Ri1、Ri2、…、Rim，轉(zhuǎn)3.2.4；3.2.4從第j個(gè)子域Rij開始：從Rij的所有厚度分區(qū)中減去θ鋪層最少的共享層數(shù)。如果某一個(gè)厚度分區(qū)中θ鋪層為0，將該厚度分區(qū)從整個(gè)區(qū)域中刪除，后續(xù)θ鋪層的共享操作不再考慮該厚度分區(qū)，且其在鄰接矩陣中的相應(yīng)行與列置為全0。3.2.5檢測(cè)剩余厚度分區(qū)的分布情況：如果子域Rij中的剩余厚度分區(qū)含有θ鋪層，轉(zhuǎn)3.2.2；否則，子域Rij的共享操作結(jié)束，轉(zhuǎn)3.2.6；3.2.6檢測(cè)子域是否全部經(jīng)過(guò)共享操作：如果不是，j＝j(luò)+1，轉(zhuǎn)3.2.4；如果是，轉(zhuǎn)3.2.7；3.2.7檢測(cè)是否所有鋪向角都被檢測(cè)完畢：如果不是，θ更新為下一種鋪向角；如果是，全局共享鋪層算法結(jié)束，得到整個(gè)區(qū)域各個(gè)角鋪層的最大連續(xù)鋪層。步驟4，執(zhí)行全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)策略。通過(guò)執(zhí)行全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)策略，使變厚度壁板鋪層序能滿足工程約束，具體步驟如下：4.1對(duì)步驟3中獲得的所有全局連續(xù)鋪層進(jìn)行全排列，篩選出滿足工程約束的全局連續(xù)鋪層的鋪層序，并將該鋪層序稱為分區(qū)變厚度層合板的非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)；4.2將每一個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)作為后續(xù)非全局連續(xù)鋪層插入的鋪層框架，重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略、刪除冗余鋪層策略和角鋪層添加策略，得到多個(gè)由非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)獲得的變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。將每一個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)作為后續(xù)非全局連續(xù)鋪層插入的鋪層框架，重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略、刪除冗余鋪層策略和角鋪層添加策略。I.所述整體鋪層序設(shè)計(jì)策略的具體過(guò)程是：在重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略時(shí)，在滿足工程約束的條件下采用插層的方式對(duì)變厚度壁板的鋪層序進(jìn)行優(yōu)化。在步驟4.1中獲得的非可行最輕全局基本鋪層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，以步驟3中全局共享鋪層策略得到的非全局連續(xù)鋪層作為輸入。輸入時(shí)，非全域連續(xù)鋪層按照連通域大小從大到小排列；選擇連通域最大的非全局連續(xù)鋪層，將其從變厚度壁板的外表面到中面依次插入最輕全局基本鋪層結(jié)構(gòu)。插入時(shí)，首先檢測(cè)某分區(qū)中某鋪層位置是否違反約束條件C1、C2、C7、C8，若所述該分區(qū)中該鋪層位置違反約束C1、C2、C7、C8中的任何一個(gè)，則跳過(guò)該插入位置到下一個(gè)位置繼續(xù)插入，反之則插入成功并保留結(jié)構(gòu)的鋪層序。若所有位置均無(wú)法插入，此時(shí)需要對(duì)已經(jīng)插入的鋪層序在違反約束的分區(qū)進(jìn)行添層，使得待插入非全局連續(xù)鋪層插入鋪層序中，保留結(jié)構(gòu)鋪層序，至此完成一個(gè)非全局連續(xù)鋪層的插入過(guò)程。檢測(cè)所有非全局連續(xù)鋪層是否均插入完畢。若檢測(cè)結(jié)果是均插入完畢則獲得滿足工程約束的變厚度壁板整體鋪層序。若檢測(cè)結(jié)果是未插入完畢，則循環(huán)所述一個(gè)非全局連續(xù)鋪層的插入過(guò)程，直至獲得滿足工程約束的變厚度壁板整體鋪層序。II.所述刪除冗余鋪層策略的具體過(guò)程是：在變厚度壁板鋪層序確定以后，由于各步驟添層導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)中可能存在冗余鋪層，即使得部分厚度分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D存在余量，需要?jiǎng)h除冗余鋪層。具體過(guò)程是：首先根據(jù)全局共享鋪層結(jié)構(gòu)策略的連續(xù)鋪層結(jié)果，在變厚度壁板整體鋪層序中，從連通域最小非全局連續(xù)鋪層開始檢測(cè)各厚度分區(qū)中該非全局連續(xù)鋪層是否多余，相對(duì)于連續(xù)變量剛度參數(shù)，檢查每一個(gè)厚度分區(qū)的剛度是否滿足公式(4)：其中，和分別為變厚度壁板厚度分區(qū)j原始連續(xù)變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)；(A11)j、(A22)j、(A66)j和(D11)j、(D22)j、(D66)j分別為變厚度壁板厚度分區(qū)j優(yōu)化后離散變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)。p為厚度分區(qū)總數(shù)。如果某一厚度分區(qū)滿足公式(4)，刪除非全局連續(xù)鋪層在該分區(qū)中的鋪層，刪除鋪層時(shí)并不改變?cè)摲謪^(qū)其他位置鋪層序。刪除鋪層以后，再次檢測(cè)該分區(qū)中公式(4)是否成立。當(dāng)該分區(qū)中公式(4)成立時(shí)，繼續(xù)檢測(cè)該分區(qū)剩余鋪層序是否違反優(yōu)化模型公式(1)中的工程約束：如果不違反，則刪除鋪層成功；如果違反，則還原該刪除鋪層。當(dāng)該分區(qū)中公式(4)不成立時(shí)，還原該刪除鋪層。至此完成一個(gè)檢測(cè)非全局連續(xù)鋪層在分區(qū)中的鋪層是否能夠刪除的過(guò)程。從連通域最小的非全局連續(xù)鋪層到全局連續(xù)鋪層重復(fù)執(zhí)行所述檢測(cè)非全局連續(xù)鋪層在分區(qū)中的鋪層是否能夠刪除的過(guò)程，直到所有連續(xù)鋪層被檢測(cè)完畢。根據(jù)所述刪除冗余鋪層策略，將刪除鋪層以后的變厚度壁板各分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D按照公式(4)與連續(xù)變量的剛度值進(jìn)行比較。如果(4)成立，轉(zhuǎn)Ⅲ，執(zhí)行角鋪層添加策略，并循環(huán)執(zhí)行Ⅰ到Ⅲ，直到變厚度壁板結(jié)構(gòu)質(zhì)量增量不變，即收斂到優(yōu)化解，得到最終優(yōu)化鋪層序。III.所述執(zhí)行角鋪層添加策略的具體過(guò)程是：檢測(cè)各個(gè)分區(qū)的彎曲剛度D是否滿足公式(4)：若D11不滿足所述公式(4)，則添加一個(gè)0°層；若D22不滿足公式(4)，則添加一對(duì)±45°；若D66不滿足公式(4)，則添加一個(gè)90°層。對(duì)于添加的鋪層，依次從該厚度分區(qū)的外表面到鋪層中面處試插入該添加鋪層，最后選擇一個(gè)不違反工程約束且使得彎曲剛度D滿足公式(4)的位置插入鋪層序中。4.3比較由多種非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)獲得的變厚度壁板整體優(yōu)化鋪層序相對(duì)于連續(xù)變量的剛度及質(zhì)量增量，篩選出質(zhì)量增量最小的鋪層序，即為最輕變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。步驟5，統(tǒng)計(jì)變厚度壁板的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。所述比較不同變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序相對(duì)于連續(xù)變量的剛度及質(zhì)量增量時(shí)，根據(jù)以上離散變量?jī)?yōu)化結(jié)果，將各個(gè)分區(qū)的面內(nèi)剛度與連續(xù)變量的面內(nèi)剛度做了對(duì)比；并將各分區(qū)的彎曲剛度與連續(xù)變量的彎曲剛度進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)添加鋪層的結(jié)果，計(jì)算整個(gè)蒙皮變厚度復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對(duì)比離散優(yōu)化結(jié)果與連續(xù)變量結(jié)果的質(zhì)量改變量。本發(fā)明的優(yōu)化模型為：St:a.力學(xué)性能約束：b.工程約束公式(1)中所述的工程約束是：?jiǎn)我环謪^(qū)約束C1.角鋪層數(shù)限制約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中相鄰相同角鋪層數(shù)不超過(guò)q(q≦4)層；C2.鋪向角相異約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中兩相鄰角鋪層角度之差不超過(guò)45°；C3.10％約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中各角鋪層數(shù)在該區(qū)塊總層數(shù)中所占比例不低于10％。變厚度壁板整體約束C4.外表面鋪層約束：壁板整體上下表面需為一對(duì)±45°層；C5.外表面鋪層連續(xù)性約束：變厚度壁板上表面的鋪層纖維必須連續(xù)，即±45°鋪層不能出現(xiàn)丟層；C6.共享鋪層連續(xù)性原則：變厚度壁板各區(qū)塊中最薄區(qū)板的所有全域共享鋪層應(yīng)在整個(gè)壁板中連續(xù)，即最薄壁板的所有全域共享鋪層都應(yīng)包含在其他區(qū)塊中，且不出現(xiàn)丟層；C7.最大錐度：錐角不應(yīng)超過(guò)7°，變厚度壁板過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度的增量大于厚度降低量的八倍；C8.Δd原則：在兩鄰接厚度分區(qū)同一平面幾何剖面位置，因厚度改變而出現(xiàn)的相鄰丟層數(shù)不得超過(guò)Δd。所述Δd原則即為斜坡過(guò)渡原則。在優(yōu)化模型(1)的目標(biāo)f中：ρ為層合板的密度，t為層合板的單層厚度，p為變厚度壁板的分區(qū)總數(shù)，ni為第i個(gè)分區(qū)的鋪層總數(shù)，si為第i個(gè)分區(qū)的面積，目標(biāo)f為變厚度壁板的總質(zhì)量。在優(yōu)化模型的力學(xué)性能約束a中：和分別為變厚度壁板分區(qū)j原始連續(xù)變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)；(A11)j、(A22)j、(A66)j和(D11)j、(D22)j、(D66)j分別為變厚度壁板分區(qū)j優(yōu)化后離散變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)。在優(yōu)化模型的工程約束b中，C1～C3為單一分區(qū)約束，對(duì)每一個(gè)變厚度壁板分區(qū)實(shí)施；C4～C8為變厚度壁板整體約束，對(duì)整體變厚度壁板實(shí)施。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)變量與離散變量間優(yōu)化信息的有機(jī)聯(lián)系，既能保證連續(xù)變量?jī)?yōu)化結(jié)果給出的輕量化及整體力學(xué)性能，亦能滿足多類工程約束以及鋪層的最大連續(xù)性要求。在翼面類結(jié)構(gòu)連續(xù)變量的整體優(yōu)化階段，以質(zhì)量最輕為目標(biāo)，以屈曲、變形、強(qiáng)度以及復(fù)合材料層合板固定的幾種角鋪層比例關(guān)系為約束，通過(guò)有限元建模與連續(xù)變量數(shù)值優(yōu)化技術(shù)，實(shí)施整體結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料壁板各分區(qū)角鋪層比例的優(yōu)化，這其間固定各分區(qū)角鋪層的整體順序。在離散變量?jī)?yōu)化階段，本發(fā)明提出了一套完整的復(fù)合材料變厚度蒙皮壁板離散變量?jī)?yōu)化策略，主要算法策略包括：1.圓整策略：依據(jù)連續(xù)變量?jī)?yōu)化的數(shù)值結(jié)果，實(shí)施各角鋪層組厚度的離散化圓整；2.全局共享鋪層策略：計(jì)算變厚度分區(qū)壁板中的全局連續(xù)鋪層及非全局連續(xù)鋪層；3.全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)策略：對(duì)圓整后各角鋪層的全局連續(xù)鋪層進(jìn)行滿足工程約束的全排列操作，生成非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)；4.整體鋪層序設(shè)計(jì)策略：保持策略2所得最大連續(xù)度，用策略3中所得的各分區(qū)基礎(chǔ)鋪層序，通過(guò)鋪層插入實(shí)施變厚度壁板整體鋪層的鋪層序設(shè)計(jì)，形成變厚度壁板各分區(qū)鋪層序；5.刪除冗余鋪層策略：保證面內(nèi)剛度與彎曲剛度的前提下，檢測(cè)并刪除變厚度各分區(qū)內(nèi)的冗余鋪層；6.角鋪層添加策略：根據(jù)剛度參數(shù)對(duì)層壓板進(jìn)行添層，以滿足力學(xué)性能要求；離散變量鋪層優(yōu)化策略通過(guò)一套完備的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)變厚度壁板的整體鋪層序。設(shè)計(jì)結(jié)果需要保障結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和鋪層的最大連續(xù)性，同時(shí)滿足工程約束和制造要求。相對(duì)于連續(xù)變量結(jié)果，設(shè)計(jì)結(jié)果具有輕量化的特性。本發(fā)明構(gòu)造了一套完整的設(shè)計(jì)方法，加載多類工程約束與層合板鋪層的連續(xù)性約束，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變厚度分區(qū)的鋪層序優(yōu)化；同時(shí)保證輕量化的結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及整體力學(xué)性能。相對(duì)于當(dāng)前的主流設(shè)計(jì)技術(shù)，如各種啟發(fā)式搜索算法，本發(fā)明將復(fù)雜的工程約束進(jìn)行了分步處理：在變厚度結(jié)構(gòu)上保證了鋪層的整體連續(xù)性，在不同分區(qū)上保證了結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，同時(shí)對(duì)復(fù)合材料變厚度結(jié)構(gòu)的鋪層序?qū)嵤┱w優(yōu)化。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法大幅提高，并使得變厚度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程可控：傳統(tǒng)的優(yōu)化方法通常需要數(shù)小時(shí)甚至幾天求解一個(gè)高維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題，本發(fā)明能在幾十秒內(nèi)找到一個(gè)滿足要求且輕量化的優(yōu)化解。針對(duì)一飛機(jī)的分區(qū)變厚度復(fù)合材料平尾結(jié)構(gòu)，離散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法詳細(xì)優(yōu)化流程見圖1。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的示意圖；圖2是平尾有限元結(jié)構(gòu)模型俯視圖；圖3是平尾蒙皮變厚度壁板的規(guī)劃分區(qū)編號(hào)及連續(xù)邊示意圖；圖4是鋪層分布預(yù)測(cè)算法各個(gè)厚度分區(qū)組的容斥關(guān)系圖；圖5是本發(fā)明的流程圖。圖中：1為1號(hào)厚度分區(qū)；2為2號(hào)厚度分區(qū)；3為3號(hào)厚度分區(qū)；4為4號(hào)厚度分區(qū)；5為5號(hào)厚度分區(qū)；6為6號(hào)厚度分區(qū)；7為7號(hào)厚度分區(qū)；8為8號(hào)厚度分區(qū)；9為9號(hào)厚度分區(qū)；10為10號(hào)厚度分區(qū)；11為11號(hào)厚度分區(qū)；12為12號(hào)厚度分區(qū)；13為13號(hào)厚度分區(qū)；14為14號(hào)厚度分區(qū)；15為15號(hào)厚度分區(qū)；16為16號(hào)厚度分區(qū)；17為17號(hào)厚度分區(qū)；18為18號(hào)厚度分區(qū)；19為19號(hào)厚度分區(qū)；20為20號(hào)厚度分區(qū)；21為21號(hào)厚度分區(qū)；22為22號(hào)厚度分區(qū)；23為23號(hào)厚度分區(qū)；24為24號(hào)厚度分區(qū)；25為25號(hào)厚度分區(qū)；26為連續(xù)鋪層連接15號(hào)厚度分區(qū)與18號(hào)厚度分區(qū)的連續(xù)邊；27為一個(gè)覆蓋12、15、16和18號(hào)厚度分區(qū)的非全局連續(xù)鋪層。具體實(shí)施方式本實(shí)施例是對(duì)一個(gè)平尾蒙皮變厚度復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程。在平尾的有限元建模中，蒙皮、梁腹板及肋腹板薄壁結(jié)構(gòu)件的有限元離散化主要采用四節(jié)點(diǎn)的四邊形殼單元和三節(jié)點(diǎn)的三角形殼單元，桁條、緣條及荊條的有限元離散化均采用兩節(jié)點(diǎn)的梁?jiǎn)卧?。其中，水平安定面和升降舵的蒙皮、梁腹板及肋腹板均采用?fù)合材料殼單元，水平安定面與升降舵間的連接耳片采用鋁合金殼單元，水平安定面的桁條、梁緣條、肋緣條及筋條均采用復(fù)合材料梁?jiǎn)卧８綀D2為建立的平尾結(jié)構(gòu)有限元模型，并人為設(shè)置了翼面蒙皮的變厚度壁板厚度分區(qū)如附圖3所示，共25個(gè)厚度分區(qū)。蒙皮壁板各厚度分區(qū)設(shè)置為對(duì)稱均衡層合板，且將各厚度分區(qū)的角鋪層層組順序由外表面到中面設(shè)定為0°、+45°、-45°和90°四種。復(fù)合材料的材料屬性如表1所示。表1復(fù)合材料材料屬性變厚度壁板鋪層序的離散變量?jī)?yōu)化中的優(yōu)化模型為：St:a.力學(xué)性能約束：b.工程約束在優(yōu)化模型(1)的目標(biāo)f中：ρ為層合板的密度，t為層合板的單層厚度，p為變厚度壁板的分區(qū)總數(shù)，ni為第i個(gè)分區(qū)的鋪層總數(shù)，si為第i個(gè)分區(qū)的面積，目標(biāo)f為變厚度壁板的總質(zhì)量。在優(yōu)化模型的力學(xué)性能約束a中：和分別為變厚度壁板分區(qū)j原始連續(xù)變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)；(A11)j、(A22)j、(A66)j和(D11)j、(D22)j、(D66)j分別為變厚度壁板分區(qū)j優(yōu)化后離散變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)。在優(yōu)化模型的工程約束b中，C1～C3為單一分區(qū)離散鋪層約束，對(duì)每一個(gè)變厚度壁板分區(qū)實(shí)施；C4～C8為壁板整體離散鋪層約束，對(duì)整體變厚度壁板實(shí)施。本實(shí)施例的具體過(guò)程包括以下步驟：步驟1，獲取有限元優(yōu)化結(jié)果連續(xù)變量的厚度及各分區(qū)剛度。針對(duì)蒙皮變厚度壁板復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，通過(guò)Hyperworks有限元軟件的數(shù)值優(yōu)化方法得到輕量化且滿足力學(xué)要求的蒙皮變厚度壁板各分區(qū)角鋪層厚度的實(shí)數(shù)值以及各分區(qū)的剛度、面積和質(zhì)量。同時(shí)輸出各分區(qū)的面內(nèi)剛度參數(shù)A*以及面外剛度參數(shù)D*。所述的A*包括所述的D*包括本實(shí)施例中，得到的變厚度上蒙皮壁板連續(xù)變量?jī)?yōu)化結(jié)果如表2所示。其中：r0為0°層一半的厚度，r45為45°層一半的厚度，r-45為-45°層一半的厚度，r90為90°層一半的厚度。本實(shí)施例中，得到的各分區(qū)剛度結(jié)果見表3。表2變厚度上蒙皮壁板連續(xù)變量?jī)?yōu)化結(jié)果表3變厚度上蒙皮壁板各分區(qū)面內(nèi)剛度A*與彎曲剛度D*步驟2，圓整連續(xù)變量厚度。采用圓整策略將得到的各角鋪層厚度連續(xù)變量離散化。本實(shí)施例中，將表2中的連續(xù)變量離散化，其中單層厚度為0.125mm。所述連續(xù)變量離散化的過(guò)程是：2.1對(duì)每一個(gè)分區(qū)各角鋪層0°、±45°和90°的連續(xù)變量數(shù)值進(jìn)行四舍五入圓整；設(shè)圓整后的某一厚度分區(qū)層壓板各鋪向角一半的鋪層數(shù)分別為：n0、n45、n-45和n90。本實(shí)施例中，n為某一厚度分區(qū)的總厚度即：n＝2(n0+n45+n-45+n90)；N為該分區(qū)1/2的鋪層數(shù)量N＝n/2＝n0+n45+n-45+n90，且設(shè)計(jì)過(guò)程均以N描述層合板的半厚度。針對(duì)本實(shí)施例，圓整的具體步驟如下：由表1得：層壓板單層厚度t＝0.125mm。由表2得：0°、45°、-45°和90°的鋪向角層組厚度r0、r45、r-45和r90。對(duì)所述鋪向角層組厚度r0、r45、r-45和r90按下式圓整：其中，“[]”表示高斯取整函數(shù)，nθ為鋪向角為θ的鋪層一半的鋪層數(shù)，rθ為連續(xù)變量鋪向角θ層組一半的厚度，t為單層厚度。本實(shí)施例中，選取2號(hào)分區(qū)進(jìn)行圓整：r0＝0.8039mm，r45＝0.3615mm，r-45＝0.3615mm，r90＝0.2778mm。根據(jù)公式(2)：2.2檢測(cè)圓整后各分區(qū)面內(nèi)剛度參數(shù)A11相對(duì)于步驟2中連續(xù)變量的是否減小，即是否成立。如果不成立：則添加0°鋪層，一次添加一層n0+1→n0，其中“→”表示賦值運(yùn)算，直到剛度參數(shù)A11滿足條件如果成立，保留分區(qū)中各角鋪層數(shù)量。本實(shí)施例中，選取2號(hào)分區(qū)進(jìn)行檢測(cè)：表4面內(nèi)剛度檢測(cè)表由表4可知，通過(guò)步驟2.1四舍五入圓整后，2號(hào)厚度分區(qū)中因此，對(duì)分區(qū)2進(jìn)行鋪層添加，即添加一個(gè)0°層得到：n0+1→n0，即n0＝6+1＝7；其他角鋪層的鋪層數(shù)不變：n45＝3、n-45＝3、n90＝2。此時(shí)再次對(duì)2號(hào)分區(qū)面內(nèi)剛度檢測(cè)：表5添加一個(gè)0°層后面內(nèi)剛度檢測(cè)表由表5得知，添加一個(gè)0°層以后，2號(hào)厚度分區(qū)的面內(nèi)剛度值達(dá)到要求此時(shí)保存2號(hào)分區(qū)的各鋪向角鋪層數(shù)：n0＝7、n45＝3、n-45＝3、n90＝2。2.3檢測(cè)各個(gè)厚度分區(qū)中約束C3的滿足性；若某角鋪層在該層合板中所占比例低于10％，則添加該角鋪層直到其比例達(dá)到10％。檢測(cè)時(shí)，按wi＝ni/(n0+n45+n-45+n90)計(jì)算，其中i＝0°、45°、-45°和90°，wi為該厚度分區(qū)鋪向角i所占的比例。2.3.1若檢測(cè)結(jié)果wi滿足工程約束C3，保留中各角鋪層數(shù)量；2.3.2若檢測(cè)結(jié)果wi不滿足工程約束C3，則增加ni的鋪層數(shù)使該鋪向角的層數(shù)剛滿足工程約束C3為準(zhǔn)，且每次增加一個(gè)鋪層，即ni+1→ni，其中“→”表示賦值運(yùn)算。添加一層后繼續(xù)檢測(cè)wi≥10％是否滿足：如果不滿足返回步驟2.3.2；如滿足則鋪層添加完畢。本實(shí)施例中，選取2號(hào)分區(qū)進(jìn)行檢測(cè)：n0＝7、n45＝3、n-45＝3、n90＝2。因此，N＝n0+n45+n-45+n90＝15，具體檢測(cè)結(jié)果為：w0＝n0/N＝46.67％≥10％，w45＝n45/N＝20％≥10％；w-45＝n-45/N＝20％≥10％，w90＝n90/N＝13.33％≥10％。得到2號(hào)分區(qū)的各角鋪層數(shù)量滿足工程約束C3，因此不再需要添加鋪層。通過(guò)步驟2的圓整策略得到2號(hào)分區(qū)的離散變量厚度為n0＝7、n45＝3、n-45＝3、n90＝2。對(duì)圖3中的所有厚度分區(qū)的連續(xù)變量鋪層實(shí)施以上圓整策略，其詳細(xì)結(jié)果見表6，其中鋪層增量為圓整結(jié)果相對(duì)于連續(xù)變量結(jié)果的鋪層改變量，半厚度為圓整策略獲得的層合板一半的鋪層數(shù)。該策略保證了層合板面內(nèi)剛度參數(shù)達(dá)到優(yōu)化模型(1)中的要求。表6圓整策略鋪層統(tǒng)計(jì)步驟3，執(zhí)行全局共享鋪層策略。根據(jù)步驟1到2確定的各分區(qū)的各角鋪層數(shù)量，計(jì)算獲取所有分區(qū)每一鋪層在整體域內(nèi)的最大連續(xù)性。所述執(zhí)行全局共享鋪層策略的具體過(guò)程是：圖3中各厚度分區(qū)的鄰接矩陣如公式(3)所示，以各厚度分區(qū)的編號(hào)與該厚度分區(qū)的鄰接矩陣作為預(yù)測(cè)各共享鋪層連通域的輸入信息，如公式(3)所示，若該鄰接矩陣中某個(gè)元素為1，表示該元素行號(hào)與列號(hào)代表的厚度分區(qū)相鄰；若矩陣中某個(gè)元素為0：表示該元素行號(hào)與列號(hào)代表的厚度分區(qū)不相鄰。本實(shí)施例中，以圖3所示的厚度分區(qū)的編號(hào)和公式(3)所示的鄰接矩陣作為預(yù)測(cè)各共享鋪層連通域的輸入信息。圖3中所有的厚度分區(qū)被分成了四個(gè)厚度分區(qū)組：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組、未檢測(cè)厚度分區(qū)組、鄰接厚度分區(qū)組和出現(xiàn)厚度分區(qū)組。將要被檢測(cè)的厚度分區(qū)被定義為當(dāng)前厚度分區(qū)。所述各厚度分區(qū)組中：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組用于記錄所有被檢測(cè)過(guò)的厚度分區(qū)；未檢測(cè)厚度分區(qū)組用于記錄從未被檢測(cè)過(guò)的厚度分區(qū)；鄰接厚度分區(qū)組用于記錄當(dāng)前厚度分區(qū)的相鄰厚度分區(qū)；出現(xiàn)厚度分區(qū)組用于記錄檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組與鄰接厚度分區(qū)組的集合。檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組與鄰接厚度分區(qū)組是出現(xiàn)厚度分區(qū)組的子集；四個(gè)集合容斥關(guān)系圖如圖4所示。3.1鋪層分布預(yù)測(cè)算法。鋪層分布預(yù)測(cè)算法的具體步驟如下：從第1個(gè)厚度分區(qū)檢測(cè)到第25個(gè)厚度分區(qū)，用字母k記錄當(dāng)前厚度分區(qū)的編號(hào)，且k∈{1，2，…，25}；3.1.1將所有厚度分區(qū)放入未檢測(cè)厚度分區(qū)組，將第k個(gè)厚度分區(qū)作為當(dāng)前厚度分區(qū)；3.1.2將當(dāng)前厚度分區(qū)k添加到檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組與出現(xiàn)厚度分區(qū)組。根據(jù)鄰接矩陣判定，如果當(dāng)前厚度分區(qū)k有鄰接厚度分區(qū)，那么將當(dāng)前厚度分區(qū)k的鄰接厚度分區(qū)添加到鄰接厚度分區(qū)組與出現(xiàn)厚度分區(qū)組，轉(zhuǎn)3.1.3；如果當(dāng)前厚度分區(qū)沒(méi)有鄰接厚度分區(qū)，轉(zhuǎn)3.1.4；3.1.3檢查鄰接厚度分區(qū)組，如果鄰接厚度分區(qū)組中有未檢查的厚度分區(qū)，將未檢查的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度厚度分區(qū)號(hào)，轉(zhuǎn)3.1.2；如果鄰接厚度分區(qū)組中厚度分區(qū)全都檢查過(guò)，轉(zhuǎn)3.1.4；3.1.4檢查出現(xiàn)厚度分區(qū)組，如果出現(xiàn)厚度分區(qū)組有未檢查的厚度分區(qū)，將未檢查的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度厚度分區(qū)號(hào)，轉(zhuǎn)3.1.2；如果出現(xiàn)厚度分區(qū)組中厚度分區(qū)全都檢查過(guò)，那么所有出現(xiàn)厚度分區(qū)組中的厚度分區(qū)組成一個(gè)新的子域Rij，其中i為第i次共享操作，共享操作即指含有某一鋪向角θ的所有厚度分區(qū)的θ鋪層減去這些分區(qū)中最少的θ鋪層；j為形成的新的子域的編號(hào)，記錄該子域包含的所有厚度分區(qū)，轉(zhuǎn)3.1.5；3.1.5將所有出現(xiàn)厚度分區(qū)組中的厚度分區(qū)從未檢測(cè)厚度分區(qū)組中全部刪除，并將刪除的厚度分區(qū)的對(duì)應(yīng)鄰接矩陣中的行與列置為全0。檢查未檢測(cè)厚度分區(qū)組中是否還有未被檢測(cè)的厚度分區(qū)？如果存在未被檢測(cè)的厚度分區(qū)，將未被檢測(cè)的厚度分區(qū)中第一個(gè)作為當(dāng)前厚度分區(qū)，將k更新為當(dāng)前厚度分區(qū)號(hào)，同時(shí)清空另外三個(gè)厚度分區(qū)組：檢測(cè)過(guò)厚度分區(qū)組、鄰接厚度分區(qū)組、出現(xiàn)厚度分區(qū)組，轉(zhuǎn)3.1.1；若所有厚度分區(qū)全部被檢測(cè)過(guò)，那么區(qū)域分布預(yù)測(cè)結(jié)束，輸出所有子域Ri1、Ri2、…、Rim，其中i為第i次共享操作，m為形成的所有子域的總數(shù)。3.2全局共享鋪層算法，其中θ∈{0°、45°、-45°、90°}。3.2.1輸入初始參數(shù)：輸入鄰接矩陣公式(3)和每個(gè)鋪向角的鋪層數(shù)量表6；3.2.2查詢當(dāng)前區(qū)域的共享厚度分區(qū)：對(duì)鋪向角θ，從所有的厚度分區(qū)中找到最少的θ鋪層，將該最少層數(shù)作為鋪向角θ的共享鋪層層數(shù)，且將所有厚度分區(qū)中鋪層數(shù)大于等于該最少鋪層數(shù)的厚度分區(qū)作為該鋪層覆蓋的區(qū)域；3.2.3檢測(cè)該區(qū)域的分布形式：調(diào)用算法3.1檢測(cè)區(qū)域中所有厚度分區(qū)的分布形式，區(qū)域被分成幾個(gè)子域：Ri1、Ri2、…、Rim，轉(zhuǎn)3.2.4；3.2.4從第j個(gè)子域Rij開始：從Rij的所有厚度分區(qū)中減去θ鋪層最少的共享層數(shù)。如果某一個(gè)厚度分區(qū)中θ鋪層為0，將該厚度分區(qū)從整個(gè)區(qū)域中刪除，后續(xù)θ鋪層的共享操作不再考慮該厚度分區(qū)，且其在鄰接矩陣中的相應(yīng)行與列置為全0。3.2.5檢測(cè)剩余厚度分區(qū)的分布情況：如果子域Rij中的剩余厚度分區(qū)含有θ鋪層，轉(zhuǎn)3.2.2；否則，子域Rij的共享操作結(jié)束，轉(zhuǎn)3.2.6；3.2.6檢測(cè)子域是否全部經(jīng)過(guò)共享操作：如果不是，j＝j(luò)+1，轉(zhuǎn)3.2.4；如果是，轉(zhuǎn)3.2.7；3.2.7檢測(cè)是否所有鋪向角都被檢測(cè)完畢：如果不是，θ更新為下一種鋪向角；如果是，全局共享鋪層算法結(jié)束，得到整個(gè)區(qū)域各個(gè)鋪向角的最大連續(xù)鋪層。本實(shí)施例中，根據(jù)圖1，每當(dāng)各分區(qū)中角鋪層比例改變都要進(jìn)行一次全局共享鋪層策略以獲得變厚度壁板的最大連續(xù)鋪層。本實(shí)施例以步驟4中獲得最優(yōu)結(jié)果時(shí)為例對(duì)本步驟進(jìn)行演示說(shuō)明。以45°鋪層的厚度分布為例，最終獲得的45°鋪層厚度分布如表7所示，每一列獲取一次最大共享鋪層代表鋪向角為θ的鋪層中第i個(gè)連續(xù)鋪層，直到所有分區(qū)再無(wú)剩余鋪層。由于45°和-45°具有相同的厚度分布，因此具有相同的全局共享操作過(guò)程。表745°鋪層的全局共享操作由表7，由于+45°與-45°鋪層的厚度分布一致，因此他們具有相同的全局共享鋪層操作過(guò)程。以下說(shuō)明以45°鋪層為例進(jìn)行說(shuō)明：在表7第二列中所有分區(qū)均有鋪層，對(duì)25個(gè)厚度分區(qū)調(diào)用算法3.1，所有分區(qū)形成一個(gè)完整的連續(xù)鋪層區(qū)域R11＝{1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25}。所有分區(qū)中45°鋪向角具有的最小厚度為2，因此所有厚度分區(qū)減去最小厚度2，并形成兩個(gè)全局連續(xù)鋪層與在第三列新的厚度分布中，由于一些厚度分區(qū)鋪層數(shù)為0，將這些分區(qū){6、10、12、13、15}從整個(gè)區(qū)域中刪除，相應(yīng)的鄰接矩陣的行與列全部置為0。剩余含有鋪層的厚度分區(qū)為{1、2、3、4、5、7、8、9、11、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25}，對(duì)這些厚度分區(qū)調(diào)用算法3.1，這些分區(qū)形成一個(gè)完整的連續(xù)鋪層區(qū)域R21＝{1、2、3、4、5、7、8、9、11、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25}，查詢R21中最小厚度可知為1。因此，R21所有厚度分區(qū)減1，得到第四列的厚度分布，并形成了鋪層在第四列中，剩余含有鋪層的厚度分區(qū)為{4、8、11、14、17、19、21、23、25}，對(duì)這些厚度分區(qū)調(diào)用算法3.1，這些分區(qū)形成一個(gè)完整的連續(xù)鋪層區(qū)域R31＝{4、8、11、14、17、19、21、23、25}，查詢R31的最小厚度可知為1。因此，R31所有厚度分區(qū)減1，得到第五列的厚度分布，并形成了鋪層在第五列中，剩余含有鋪層的厚度分區(qū)為{11、19}，對(duì)這些厚度分區(qū)調(diào)用算法3.1，這些分區(qū)形成兩個(gè)獨(dú)立的連續(xù)鋪層區(qū)域R41＝{11}，R42＝{19}。因此，R41所有厚度分區(qū)減1，得到第六列的厚度分布，并形成了鋪層R42所有厚度分區(qū)減1，得到第七列的厚度分布，并形成了鋪層此時(shí)，所有分區(qū)以無(wú)剩余鋪層，45°鋪層的全局共享操作結(jié)束。0°鋪層與90°鋪層經(jīng)過(guò)以上相同的全局共享操作后得到最大共享鋪層，詳細(xì)操作過(guò)程見表8。所獲得的各個(gè)連續(xù)鋪層如表9所示。表8全局共享鋪層策略續(xù)表8全局共享鋪層策略最終獲得的變厚度壁板各角鋪層的最大連續(xù)鋪層如表9中所示：其中代表鋪向角為θ的鋪層中第i個(gè)連續(xù)鋪層，在連續(xù)鋪層的一行中，有數(shù)字的位置表示連續(xù)鋪層連通的厚度分區(qū)，沒(méi)有數(shù)字的位置表示連續(xù)鋪層未連通的分區(qū)，連通域?yàn)樵撨B續(xù)鋪層連通的所有分區(qū)數(shù)量。表9中覆蓋25個(gè)分區(qū)的連續(xù)鋪層為全局連續(xù)鋪層，其余為非全局連續(xù)鋪層，表9是一個(gè)連續(xù)鋪層的統(tǒng)計(jì)信息表，并不涉及結(jié)構(gòu)的鋪層序。將表9中的最大連續(xù)鋪層作為后續(xù)鋪層序優(yōu)化的輸入數(shù)據(jù)。表9全局連續(xù)鋪層與非全局連續(xù)鋪層續(xù)表9全局連續(xù)鋪層與非全局連續(xù)鋪層由表9可知，平尾蒙皮總共包含有32個(gè)連續(xù)鋪層，其中全局連續(xù)鋪層10個(gè)：4個(gè)0°全局連續(xù)鋪層，2個(gè)45°全局連續(xù)鋪層，2個(gè)-45°全局連續(xù)鋪層，2個(gè)90°全局連續(xù)鋪層；其余為非全局連續(xù)鋪層。步驟4，執(zhí)行全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)策略。通過(guò)執(zhí)行全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)策略，使變厚度壁板鋪層序能滿足工程約束C1～C8，具體步驟如下：4.1對(duì)步驟3中獲得的所有全局連續(xù)鋪層進(jìn)行全排列，篩選出滿足工程約束C1～C8的全局連續(xù)鋪層的鋪層序，并將該鋪層序稱為變厚度層合壁板的非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)；4.2將每一個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)作為后續(xù)非全局連續(xù)鋪層插入的初始鋪層框架，重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略、刪除冗余鋪層策略和角鋪層添加策略，得到多個(gè)由非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)獲得的變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。本實(shí)施例中，通過(guò)步驟4.1將步驟3中獲得的10個(gè)全局連續(xù)鋪層進(jìn)行全排列，并篩選出滿足約束C1～C8的全局連續(xù)鋪層的鋪層序，如表10所示，各非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)按照從外表面到中面的順序在表格中以列的形式從左到右依次排列。表10非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)根據(jù)步驟4.2將表10中每一個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)作為后續(xù)非全局連續(xù)鋪層插入的鋪層框架，重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略、刪除冗余鋪層策略和角鋪層添加策略。具體過(guò)程是：Ⅰ在重復(fù)執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略時(shí)，在滿足工程約束的條件下采用插層的方式對(duì)變厚度壁板的鋪層序進(jìn)行優(yōu)化。在步驟4.1中獲得的非可行最輕全局基本鋪層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，以步驟3中全局共享鋪層策略得到的非全局連續(xù)鋪層作為輸入，如表9所示。在表9中，非全域連續(xù)鋪層按照連通域大小已經(jīng)從大到小排列；選擇表9中連通域最大的非全局連續(xù)鋪層，將其從變厚度壁板的外表面到中面依次插入非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)。插入時(shí)，首先檢測(cè)某分區(qū)中某鋪層位置是否違反約束條件C1、C2、C7、C8，若所述該分區(qū)中該鋪層位置違反約束C1、C2、C7、C8中的任何一個(gè)，則跳過(guò)該插入位置到下一個(gè)位置繼續(xù)插入，反之則插入成功并保留結(jié)構(gòu)的鋪層序。若所有位置均無(wú)法插入，此時(shí)需要對(duì)已經(jīng)插入的鋪層序在違反約束的分區(qū)進(jìn)行添層，使得待插入非全局連續(xù)鋪層插入鋪層序中，保留結(jié)構(gòu)鋪層序，至此完成一個(gè)非全局連續(xù)鋪層的插入過(guò)程。檢測(cè)所有非全局連續(xù)鋪層是否均插入完畢。若檢測(cè)結(jié)果是均插入完畢則獲得滿足工程約束的變厚度壁板整體鋪層序。若檢測(cè)結(jié)果是未插入完畢，則循環(huán)所述一個(gè)非全局連續(xù)鋪層的插入過(guò)程，直至獲得滿足工程約束的變厚度壁板整體鋪層序。本實(shí)施例中，非全局連續(xù)鋪層按照連通域大小從大到小排序的結(jié)果在表9中，插入過(guò)程中全局連續(xù)鋪層的鋪層序通過(guò)步驟4表10中的第13種非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)得到，在表15中所有非全局連續(xù)鋪層按照第一列中次序編號(hào)i的依次插入到全局連續(xù)鋪層結(jié)構(gòu)中形成了變厚度結(jié)構(gòu)的整體鋪層序，詳細(xì)插入過(guò)程和結(jié)果見表15。Ⅱ執(zhí)行刪除冗余鋪層策略。在變厚度壁板鋪層序確定以后，由于各步驟添層導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)中可能存在冗余鋪層，即使得部分分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D存在余量，需要?jiǎng)h除冗余鋪層。具體過(guò)程是：首先根據(jù)全局共享鋪層結(jié)構(gòu)策略的連續(xù)鋪層結(jié)果，在變厚度壁板整體鋪層序中，根據(jù)表9從連通域最小非全局連續(xù)鋪層開始檢測(cè)各厚度分區(qū)中該非全局連續(xù)鋪層是否多余，相對(duì)于表3中的剛度參數(shù)，即檢查每一個(gè)厚度分區(qū)的剛度是否滿足公式(4)：其中，和分別為變厚度壁板厚度分區(qū)j原始連續(xù)變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)；(A11)j、(A22)j、(A66)j和(D11)j、(D22)j、(D66)j分別為變厚度壁板厚度分區(qū)j優(yōu)化后離散變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)。p為厚度分區(qū)總數(shù)。如果在某一厚度分區(qū)滿足公式(4)，刪除非全局連續(xù)鋪層在該分區(qū)中的鋪層，刪除鋪層時(shí)并不改變?cè)摲謪^(qū)其他位置鋪層序。刪除鋪層以后，再次檢測(cè)該分區(qū)中公式(4)是否成立。當(dāng)該分區(qū)中公式(4)成立時(shí)，繼續(xù)檢測(cè)該分區(qū)剩余鋪層序是否違反優(yōu)化模型公式(1)中的工程約束：如果不違反，則刪除鋪層成功；如果違反，則還原該刪除鋪層。當(dāng)該分區(qū)中公式(4)不成立時(shí)，還原該刪除鋪層。至此完成一個(gè)檢測(cè)非全局連續(xù)鋪層在分區(qū)中的鋪層是否能夠刪除的過(guò)程。從連通域最小的非全局連續(xù)鋪層到全局連續(xù)鋪層重復(fù)執(zhí)行所述檢測(cè)非全局連續(xù)鋪層在分區(qū)中的鋪層是否能夠刪除的過(guò)程，直到所有連續(xù)鋪層被檢測(cè)完畢。在表11中，給出了一個(gè)刪除冗余鋪層的實(shí)例，表12中為8號(hào)分區(qū)鋪層刪除前后的剛度與表3中其連續(xù)變量剛度的對(duì)比。8號(hào)分區(qū)的一個(gè)90°鋪層被檢測(cè)為冗余鋪層，將其從結(jié)構(gòu)中刪除。根據(jù)以上刪除冗余鋪層策略，將刪除鋪層以后的變厚度壁板各分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D按照公式(4)與表3中的值進(jìn)行比較。如果公式(4)成立，轉(zhuǎn)Ⅲ，執(zhí)行角鋪層添加策略，并按照?qǐng)D1循環(huán)執(zhí)行Ⅰ到Ⅲ，直到變厚度壁板結(jié)構(gòu)質(zhì)量增量不變，即收斂到優(yōu)化解，最終優(yōu)化鋪層序見表15。表128號(hào)分區(qū)刪除冗余鋪層策略剛度檢測(cè)表按照所述檢測(cè)非全局連續(xù)鋪層在分區(qū)中的鋪層是否能夠刪除的過(guò)程，根據(jù)表9從連通域最小非全局連續(xù)鋪層開始檢測(cè)各厚度分區(qū)中該非全局連續(xù)鋪層是否多余，8號(hào)厚度分區(qū)所有剛度參數(shù)滿足公式(4)。然后刪除非全局連續(xù)鋪層在8號(hào)分區(qū)中的鋪層，并再次檢測(cè)8號(hào)厚度分區(qū)的剛度參數(shù)是否滿足公式(4)。由表12，可知?jiǎng)h除8號(hào)厚度分區(qū)的一個(gè)90°鋪層后，所有剛度參數(shù)滿足公式(4)，故刪除成功。表13鋪層添加示例表148號(hào)分區(qū)角鋪層添加策略剛度檢測(cè)表表15變厚度上蒙皮層合板鋪層序優(yōu)化結(jié)果續(xù)表15變厚度上蒙皮復(fù)合材料層合板順序優(yōu)化結(jié)果Ⅲ執(zhí)行角鋪層添加策略。由于鋪層序調(diào)整，導(dǎo)致部分分區(qū)的彎曲剛度D減小，因此需要在彎曲剛度D減小的分區(qū)中添加鋪層，具體過(guò)程是：檢測(cè)各個(gè)分區(qū)的彎曲剛度D是否滿足公式(4)：若D11不滿足所述公式(4)，則添加一個(gè)0°層；若D22不滿足公式(4)，則添加一對(duì)±45°；若D66不滿足公式(4)，則添加一個(gè)90°層。對(duì)于添加的鋪層，依次從該厚度分區(qū)的外表面到鋪層中面處試插入該添加鋪層，最后選擇一個(gè)不違反工程約束且使得彎曲剛度D滿足公式(4)的位置插入。本實(shí)施例中，在表13中給出了一個(gè)角鋪層添加的實(shí)例，表14中為8號(hào)分區(qū)的0°鋪層添加前后的剛度與表3中其連續(xù)變量剛度的對(duì)比。8號(hào)分區(qū)被檢測(cè)到彎曲剛度D不滿足公式(4)，因此從層壓板上表面向中面試插入一個(gè)0°鋪層，表14中0°層插入的位置為使8號(hào)分區(qū)彎曲剛度D滿足公式(4)且不違反任何約束的位置。由于離散優(yōu)化過(guò)程中的刪層與添層操作使得步驟2中添層策略的結(jié)果發(fā)生了改變，表16給出圓整后各分區(qū)角鋪層的鋪層數(shù)量與最終優(yōu)化解的各分區(qū)角鋪層的鋪層數(shù)量，表16中半厚度為優(yōu)化完畢后層合板一半鋪層數(shù)。表16圓整與優(yōu)化后各分區(qū)角鋪層統(tǒng)計(jì)結(jié)果由表16，優(yōu)化后大部分厚度分區(qū)添加了一個(gè)0°層，這主要是因?yàn)樵陔x散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)模型(1)的約束中需要同時(shí)保證A11與D11不降低。在執(zhí)行整體鋪層序設(shè)計(jì)策略、刪除冗余鋪層策略和角鋪層添加策略的過(guò)程中，部分厚度分區(qū)因?yàn)闊o(wú)法滿足所有工程約束C1～C8，需要添加鋪層，從而得到每一個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)的變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。但表10中有多個(gè)非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)，使得最終的優(yōu)化結(jié)果相對(duì)于表2中變厚度壁板連續(xù)變量的總質(zhì)量增量不同。質(zhì)量增量的比較結(jié)果見表17。表17不同非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)鋪設(shè)完畢后結(jié)構(gòu)質(zhì)量增長(zhǎng)百分比非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)編號(hào)鋪設(shè)完畢后結(jié)構(gòu)質(zhì)量增大百分比114.01％213.16％314.01％413.50％511.56％614.36％711.56％814.01％912.83％1014.36％119.86％1213.00％137.77％1419.13％1520.62％1622.47％1719.88％1819.88％1924.61％2019.88％2119.88％4.3比較由多種非可行全局基本鋪層結(jié)構(gòu)獲得的變厚度壁板整體優(yōu)化鋪層序相對(duì)于表2中連續(xù)變量的剛度及質(zhì)量增量，篩選出質(zhì)量增量最小的鋪層序，即為最輕變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。由步驟4.3，篩選出表17中質(zhì)量增量最小的優(yōu)化結(jié)果，變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序詳細(xì)優(yōu)化結(jié)果見表15，為最輕變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序。步驟5，統(tǒng)計(jì)變厚度壁板的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。所述比較不同變厚度結(jié)構(gòu)鋪層序相對(duì)于連續(xù)變量的剛度及質(zhì)量增量時(shí)，根據(jù)以上離散變量?jī)?yōu)化結(jié)果，將各個(gè)分區(qū)的面內(nèi)剛度與連續(xù)變量的面內(nèi)剛度做了對(duì)比；并將各分區(qū)的彎曲剛度與連續(xù)變量的彎曲剛度進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)添加鋪層的結(jié)果，計(jì)算整個(gè)蒙皮變厚度復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對(duì)比離散優(yōu)化結(jié)果與連續(xù)變量結(jié)果的質(zhì)量改變量。本發(fā)明的優(yōu)化模型為：St:a.力學(xué)性能約束：b.工程約束公式(1)中所述的工程約束是：?jiǎn)我环謪^(qū)約束C1.角鋪層數(shù)限制約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中相鄰相同角鋪層數(shù)不超過(guò)q(q≦4)層；C2.鋪向角相異約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中兩相鄰角鋪層角度之差不超過(guò)45°；C3.10％約束：?jiǎn)我粎^(qū)塊中各角鋪層數(shù)在該區(qū)塊總層數(shù)中所占比例不低于10％。變厚度壁板整體約束C4.外表面鋪層約束：壁板整體上下表面需為一對(duì)±45°層；C5.外表面鋪層連續(xù)性約束：變厚度壁板上表面的鋪層纖維必須連續(xù)，即±45°鋪層不能出現(xiàn)丟層；C6.共享鋪層連續(xù)性原則：變厚度壁板各區(qū)塊中最薄區(qū)板的所有全域共享鋪層應(yīng)在整個(gè)壁板中連續(xù)，即最薄壁板的所有全域共享鋪層都應(yīng)包含在其他區(qū)塊中，且不出現(xiàn)丟層；C7.最大錐度：錐角不應(yīng)超過(guò)7°，變厚度壁板過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度的增量大于厚度降低量的八倍；C8.Δd原則(斜坡過(guò)渡原則)：在兩鄰接厚度分區(qū)同一平面幾何剖面位置，因厚度改變而出現(xiàn)的相鄰丟層數(shù)不得超過(guò)Δd。在優(yōu)化模型(1)的目標(biāo)f中：ρ為層合板的密度，t為層合板的單層厚度，p為變厚度壁板的分區(qū)總數(shù)，ni為第i個(gè)分區(qū)的鋪層總數(shù)，si為第i個(gè)分區(qū)的面積，目標(biāo)f為變厚度壁板的總質(zhì)量。在優(yōu)化模型的力學(xué)性能約束a中：和分別為變厚度壁板分區(qū)j原始連續(xù)變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)；(A11)j、(A22)j、(A66)j和(D11)j、(D22)j、(D66)j分別為變厚度壁板分區(qū)j優(yōu)化后離散變量的面內(nèi)剛度參數(shù)和彎曲剛度參數(shù)。在優(yōu)化模型的工程約束b中，C1～C3為單一分區(qū)約束，對(duì)每一個(gè)變厚度壁板分區(qū)實(shí)施；C4～C8為變厚度壁板整體約束，對(duì)整體變厚度壁板實(shí)施。本實(shí)施例中，根據(jù)以上離散變量?jī)?yōu)化結(jié)果，將各個(gè)分區(qū)的面內(nèi)剛度與表3中連續(xù)變量的面內(nèi)剛度做了對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表18；并將各分區(qū)的彎曲剛度與表3中的彎曲剛度進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表19。根據(jù)表13中添加鋪層的結(jié)果，計(jì)算整個(gè)蒙皮變厚度復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對(duì)比離散優(yōu)化結(jié)果與連續(xù)變量結(jié)果的質(zhì)量改變量，如表20所示。表18面內(nèi)剛度比較結(jié)果由表18的對(duì)比結(jié)果可以看出，所有分區(qū)中A11均增大，部分分區(qū)的面內(nèi)剛度A22、A66值有所降低，但所有面內(nèi)剛度值的降低量相對(duì)于原連續(xù)變量值都控制在10％以內(nèi)。表19彎曲剛度比較結(jié)果由表19可知所有分區(qū)中D11的值全部增大，部分分區(qū)D22與D66的值有所降低，但降低量不超過(guò)10％。離散變量?jī)?yōu)化結(jié)果與連續(xù)變量結(jié)果相比，已經(jīng)達(dá)到了優(yōu)化模型(1)中的要求：即在保證結(jié)構(gòu)輕量化要求下，使得變厚度壁板各分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D的各參數(shù)相對(duì)降低量不超過(guò)10％，且大部分剛度參數(shù)值得到提升。同時(shí)離散鋪層優(yōu)化結(jié)果滿足了工程約束，各鋪層具有最大連續(xù)性。表20平尾上蒙皮變厚度壁板結(jié)構(gòu)質(zhì)量改變結(jié)果由表20，相對(duì)于連續(xù)變量總質(zhì)量，優(yōu)化后的附圖結(jié)構(gòu)變厚度復(fù)合材料蒙皮壁板的總質(zhì)量增大了24.3094kg，增大百分比為7.77％。圓整后的結(jié)構(gòu)總質(zhì)量為319.1503kg，相對(duì)于連續(xù)變量結(jié)構(gòu)總質(zhì)量增大百分比為1.99％；優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)總質(zhì)量為337.2277kg，相對(duì)于圓整后結(jié)構(gòu)總質(zhì)量增大百分比為5.66％?？梢姡瑘A整策略階段質(zhì)量增大較小，其原因主要有以下三點(diǎn)：對(duì)連續(xù)變量進(jìn)行四舍五入；圓整策略中要求面內(nèi)剛度參數(shù)A11相對(duì)于連續(xù)變量的值不降；保證各分區(qū)各個(gè)角鋪層比例不低于10％。在優(yōu)化階段，為了保障整體壁板結(jié)構(gòu)的最大連續(xù)性，滿足各工程約束，同時(shí)保障各個(gè)厚度分區(qū)的面內(nèi)剛度A與彎曲剛度D。結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)一步增大，相對(duì)于圓整階段總質(zhì)量增大了18.0774kg，質(zhì)量增量較大。離散變量?jī)?yōu)化結(jié)果相對(duì)于連續(xù)變量結(jié)果質(zhì)量增大百分比不超過(guò)8％，達(dá)到了結(jié)構(gòu)輕量化的設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過(guò)以上5個(gè)步驟，變厚度復(fù)合材料層合板的優(yōu)化結(jié)束，獲得滿足所有工程約束的平尾上蒙皮變厚度壁板結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)具有輕量化特性。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3