三维编织复合材料中碳纳米管纱线嵌入位置和数量的优化配置
2021-09-26万振凯贾敏瑞包玮琛
纺织学报 2021年9期
万振凯,贾敏瑞,包玮琛
(1.天津工业大学 工程教学中心,天津 300387;2.天津工业大学 纺织科学与工程学院,天津 300387)
三维编织复合材料制件是新型航天用高性能结构复合材料的重要组成部分[1]。在航天材料结构健康监测研究中,传感器的优化配置是重点研究内容之一。“设计/评价”一体化技术是先进航天复合材料应用的重要支撑与保障。三维编织复合材料的宏观性能和损伤失效规律不仅取决于每一组分材料的特性,同时还依赖于其细观结构特征。其中包括夹杂(如纤维、晶须、颗粒、裂纹、空洞等)的体积分数、形状、尺寸、分布规律及界面形式等。对航天复合材料的研究必须采用“设计/评价”一体化的研究思想。通过基础研究开辟新的思路、方法和技术,提高我国在航天领域的国际竞争力,着力解决我国在航天复合材料领域的“卡脖子”现象。
国内外研究者在此领域进行了大量的探索和实验,取得了一定的进展[2-3]。这些研究成果多集中在机械、土木、电气、通信等领域,而航空航天领域的研究尚处于发展阶段。
传感器优化算法主要分为传统优化算法和非传统优化算法。非传统优化算法包括:遗传算法(GA)、群集算法(蚁群、粒子群)、退火算法、萤火虫算法、人工免疫算法、神经网络算法、禁忌搜索算法以及混合优化算法等[4]。人工免疫算法在传感器优化配置方面的研究虽然起步较晚,但随着近年来研究人员对人工免疫算法的青睐,该算法在传感器优化配置研究方面的应用较多。……
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