風機(ji)葉(ye)片(pian)復合材料(liao)優(you)化設計結果及(ji)價值

     隨(sui)著風機(ji)葉(ye)片(pian)尺(chi)寸向大(da)型化發展，目前葉(ye)片(pian)通(tong)過采用輕質高強(qiang)性(xing)能的(de)符合(he)材(cai)料(liao)來(lai)達(da)到其(qi)減重(zhong)的目的，如碳纖維增(zeng)加(jia)復合材料(liao)或(huo)碳納米管增(zeng)強(qiang)復合材料(liao)。由於(yu)碳纖維和碳納米管成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)，風機(ji)葉(ye)片(pian)成(cheng)本(ben)相(xiang)應(ying)提(ti)高。如何在保(bao)證其(qi)最佳力學(xue)性(xing)能的(de)前提下(xia)同(tong)時實(shi)現大(da)型化、輕量化和低成(cheng)本(ben)是當(dang)前該(gai)領(ling)域的研(yan)究(jiu)熱(re)點(dian)。拓(tuo)撲優(you)化可(ke)以(yi)在給(gei)定材(cai)料(liao)組分及(ji)用量的情(qing)況(kuang)下(xia)，通(tong)過改(gai)變(bian)其(qi)材(cai)料(liao)布局(ju)實(shi)現結構的(de)力(li)學(xue)性(xing)能。所以通(tong)過對(dui)風機(ji)葉(ye)片(pian)復合材料(liao)進行拓(tuo)撲(pu)優(you)化設計，能夠實(shi)現低(di)成(cheng)本(ben)、輕量化設計。同(tong)時工程實(shi)際中風機(ji)葉(ye)片(pian)復合材料(liao)為三(san)位結構，從(cong)而(er)開(kai)展三(san)位復合材料(liao)結構拓(tuo)撲(pu)優(you)化更符(fu)合(he)工程實(shi)際和具有(you)應(ying)用價值。
      以復合材料(liao)三(san)維等效彈(dan)性(xing)矩(ju)陣(zhen)主(zhu)對(dui)角線(xian)分(fen)量的加(jia)權(quan)組合為優(you)化目標、總實(shi)體(ti)材料(liao)體(ti)積分(fen)數(shu)為約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)，建(jian)立(li)了三(san)維拓(tuo)撲優(you)化模型。采用優(you)化準則法(fa)結合靈敏(min)度過濾(lv)技術對(dui)問題進行求(qiu)解，得到了不同(tong)優(you)化目標下(xia)的微(wei)結構。數(shu)值算例表明(ming)，微(wei)結構構(gou)型符合拓撲(pu)優(you)化材料(liao)分布規律，優(you)化過程平穩(wen)，叠代次數(shu)少(shao)並(bing)且(qie)收(shou)斂(lian)速(su)度快，優(you)化目標不存(cun)在(zai)上下(xia)起伏(fu)的(de)情(qing)況(kuang)。優(you)化結果可(ke)為風機(ji)葉(ye)片(pian)符(fu)合材料(liao)微機(ji)構(gou)設(she)計提供壹定的(de)參(can)考(kao)。