[发明专利]一种复合材料变形翼的计算设计方法

权利要求书

1.一种复合材料变形翼的计算设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，首先利用多尺度复合材料力学研究有小角度铺层结构的复合材料叶片在离心力作用下的扭转和拉伸的耦合关系，导出变形后的几何体；

第二步，根据第一步导出的变形几何体，研究计算流体力学和复合材料力学气动力学性能，计算变形后叶片的升力和阻力，以自适应空载、最大起飞重量、加速飞行等不同工况下对转速的不同要求，采用神经网络来建立交叉学科之间的联系。

2.根据权利要求1所述的小角度铺层结构，其特征在于，复合材料纤维的方向和离心力的夹角通常不大于10度。

3.根据权利要求1所述的复合材料叶片在离心力作用下的扭曲和拉伸的耦合关系，其特征在于，研究有角度铺层结构圆柱壳、有角度铺层椭圆柱壳、有角度铺层指数型椭圆柱壳的铺层本构关系，验证其力学模型的正确性，并且通过复合材料圆柱壳实验确定其拉伸和扭转的耦合关系来验证力学模型的正确性。

4.根据权利要求1所述的所述的复合材料叶片在离心力作用下的扭曲和拉伸的耦合关系，其特征在于，根据实验验证的铺层本构关系，通过计算机辅助工程CAE在ANSYS软件中进行模拟，利用材料的非线性应力应变曲线，通过调整不同的铺层角度，以及所需要的叶片转动速度，可以对扭转变形量进行控制。从而达到自适应变扭角的复合材料叶片的设计目的。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料变形翼的计算设计方法，其特征在于，采用神经网络来建立交叉学科之间的联系，并通过神经网络回归分析的方法优化复合材料叶片在不同工况下的空气动力学性能。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料变形翼的计算设计方法，其特征在于，复合材料叶片不同扭角扭转变形后叶片的升力和阻力不同，以适应不同工况对转速的要求不同。

7.根据权利要求1所述的一种复合材料变形翼的计算设计方法，其特征在于，所用的复合材料按基体材料分类包括热塑性和热固性复合材料；按纤维材料分类包括包括碳纤维和玻璃纤维；按编制方式分为编织复合材料和单向复合材料。