[发明专利]具有低面重量的多板层层状复合材料

摘要

全局优化工具可以被用于预测多板层层状复合材料的特性，作为一个或更多个连续变量和/或一个或更多个二进制变量的条件。例如，全局优化工具可以预测复合材料在用于板层的每个层的大范围纤维取向角度下的特性。优化工具可以包括求解混合整数非线性规划(MINLP)模型以获得关于目标、比如面重量和成本进行优化的多板层层状复合材料设计。因此，全局优化工具能够识别与通过现有技术试错法或试探算法识别的复合材料设计相比具有更低面重量和/或更低成本的复合材料设计。当复合材料设计被识别为满足被输入到全局优化工具的特定标准时，该复合材料设计可以被制造。

主权项

1.一种用于设计多板层层状复合材料的方法，包括：通过处理器接收多个输入参数，所述输入参数指定可用于包含在所述多板层层状复合材料中的原材料的至少一个材料参数和所述多板层层状复合材料的至少一个材料要求；和通过所述处理器选取用于所述多板层层状复合材料的一种或更多种材料的第一选择和所述多板层层状复合材料内的单层特性的第二选择，其中所述单层特性包括至少纤维体积分数和纤维取向，并且其中所述第一选择和所述第二选择满足所述至少一个材料要求，其中选取的步骤包括：通过同时考虑所述至少一个材料参数和所述单层特性以及通过预测具有所考虑的至少一个材料参数和所考虑的单层特性的复合材料的合计刚度来求解混合整数非线性规划(MINLP)模型，其中能够预测所述合计刚度以确定所述多板层层状复合材料是否会满足所述至少一个材料要求；和优化所述混合整数非线性规划(MINLP)模型的解以选取具有最小面重量的、满足所述至少一个材料要求的多板层层状复合材料。