摘要：为了提高圆柱壳的承载能力,提出一种功能梯度多级加筋圆柱壳.通过等效原理推导功能梯度多级加筋圆柱壳的等效刚度,并基于等效刚度模型计算其临界屈曲荷载.建立考虑结构部件尺寸与功能梯度组分材料分布的多级加筋圆柱壳轻量化设计模型.采用粒子群算法对其进行优化设计,并基于有限元特征值屈曲分析对优化结果进行验证.结果表明,优化后功能梯度多级加筋圆柱壳质量明显减少,且其承载性能表现优异.算例验证了功能梯度多级加筋圆柱壳优化设计方案的实用性与安全性.

摘要：加筋板结构是航空航天结构设计中常见的承载部件,可以在保证加筋板性能的基础上减轻其结构质量,能够带来巨大的实际效益.因此,加筋板结构的轻量化设计一直是航空航天领域的研究重点.基于同步失效的概念,设计了一种新型的弧形加筋板,旨在充分利用加筋肋的轴向承载能力.同时,基于平铺刚度法,准确预测了弧形加筋板的临界屈曲载荷.最后采用粒子群优化算法对弧形加筋板进行了轻量化设计.算例结果表明,弧型加筋板承载能力优异,轻量化设计效果显著,具有良好的优化效果.