基于欧拉梁和弹性薄板理论,该文分析了二级层级褶皱结构的板模型在剪切或压缩载荷下对应的六种失效模式及对应的名义应力.通过比较名义应力值,控制发生的失效模式类型,并结合多目标优化算法,同时进行最小重量和最小挠度的性能优化.该文建立了两种优化模型:一是控制首次发生的失效模式类型;二是根据损失大小将失效模式分级,并按照等级序列发生.在此基础上,讨论了两种优化模型的Pareto前沿图中典型设计点的性能指标,最后采用有限元分析验证失效模式类型.结果表明:两种优化模型得到的结构设计,分别与控制发生的类型一致,综合性能得到极大提升;第二种模型考虑了应力值的差异,防止结构突然发生整体失效,更加安全.
层级褶皱结构 失效模式 多目标优化 轻量化 最小挠度