仿生螺旋碳纤维层合板

弯曲挠度降逾5%

通过仿生螺旋铺层设计，这类碳纤维复合材料层合板相较准各向同性板有效降低了弯曲挠度，提升了面外弯曲性能。

沈惠申 · 王海 · Feng, Miaolin

Materials 2023

参数信息

无量纲弯曲挠度降幅

>5 %

技术优势

弯曲挠度更低

组合式螺旋铺层序列相比准各向同性板能将无量纲弯曲挠度降低超过5%。

边界条件适应性好

在三种不同边界条件下均表现出有效的弯曲性能提升，边界条件对响应有显著影响但螺旋设计的优势保持。

优化算法寻优

采用自适应模拟退火算法结合有限元方法，在Isight平台上实现螺旋铺层序列的自动优化。

应用场景

• 复合材料结构设计：用螺旋铺层替代传统各向同性铺层设计，提升面外弯曲刚度。
• 轻量化结构：在同等重量下获得更低弯曲挠度，实现轻量化承载。
• 航空复合材料：为航空结构提供抗弯曲性能更优的复合材料层合板设计方案。
• 板壳结构：用于板壳结构，通过螺旋铺层降低弯曲变形。