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随着人类航天航空技术的发展与成熟,飞行器的性能与可靠性大大提高,商业化,民用化的飞行逐渐增多,为追求最大的经济效益,新型轻质复合材料被越来越广泛地应用于航空航天设备的设计、制造中。考虑复合材料性能既取决于材料组分,又取决于材料自身结构,局部应力情况复杂,等效属性不易直接获得,难以直接对整体结构开展分析计算,因此在实际工程应用中当建立一套合理的分析方法来对复合材料结构展开设计、优化工作,以达到减重的同时,提高有效承载能力。“积木式”验证作为目前较通用的验证优化理论,利用低级结构得到许用值与优化模型来展开高级结构的计算、优化工作,可保证对复合材料复杂结构计算结果的可靠性,因此本文采用“积木式”验证理论,根据具体结构特征,利用通用有限元软件Msc.Patran/Nastran,展开计算、优化工作。在具体的分析上,本文通过建立以下三个等级逐级计算。(1)元件级分析:利用matlab编程绘制毯式曲线,以便于确定结构中所用复合材料面板的刚度与强度;通过分析蜂窝变形,计算蜂窝板的等效属性,讨论蜂窝壁板对蜂窝性能的影响,并利用有限元验证夹芯板简化模型等效的可靠性。(2)结构件级分析:建立部段中所用的梁与桁条细节模型,计算结构强度并根据稳定性最优原则利用有限元软件优化结构件模型。(3)部段级分析:根据元件及结构件计算结果确定结构的强度极限,通过优化前后结构计算结果对比,验证结构件优化有效性。