● 摘要
先进格栅结构（AGS）具有优异的力学性能，因此在航空、航天领域得到了广泛应用。与金属AGS相比，复合材料AGS存在设计难度大，加工工艺复杂等缺点，因而针对复合材料AGS的研究还不够深入，其优化设计方法也还不够成熟。对复合材料AGS圆柱壳结构力学性能和优化设计方法进行研究，具有重要的工程应用价值。
建立了复合材料AGS圆柱壳有限元分析模型，对比研究了各种复合材料AGS圆柱壳的结构效率和力学性能；确定受轴向压缩载荷下的复合材料AGS圆柱壳设计变量及其相应取值范围；编制了复合材料AGS圆柱壳优化设计程序，对复合材料AGS圆柱壳进行了优化设计。具体而言，本文的研究工作可归纳如下:
1. 结合试验对比验证了本文采用的有限元分析方法的精度和可靠性，确定复合材料AGS圆柱壳的设计变量为筋条缠绕角度、筋条个数以及筋条高度和宽度比；
2. 重点研究了复合材料等格栅AGS圆柱壳的力学性能特点，分析了筋条宽度、高度以及缠绕角和蒙皮厚度、铺层角等参数对AGS的重量和屈曲载荷的影响，获取了等格栅AGS筋条高度和宽度的合理取值区间；
3. 基于ISIGHT优化程序，编制了复合材料AGS自动优化设计程序；基于该程序研究了筋条尺寸和蒙皮铺层参数对复合材料AGS圆柱壳屈曲载荷的影响，并对筋条尺寸进行了优化；
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