01
舱体结构概述
航天器舱体功能与分类 · 蒙皮桁条/蜂窝夹层/网格加筋 · 设计基本要求
概念分类
02
材料力学基础回顾
应力应变 · 胡克定律 · 拉伸曲线 · 弹性模量 · 泊松比 · 安全系数
基础材料
03
薄壁结构力学基础
薄壁定义 · 薄膜/弯曲应力 · 薄板弯曲方程 · 稳定性概念
薄壁稳定性
04
有限元方法入门
基本思想 · 离散化与单元类型 · 节点自由度 · 刚度矩阵物理意义
FEM入门
05
杆单元与梁单元
杆单元刚度矩阵 · 梁弯曲理论 · 平面梁单元 · 边界条件处理
单元梁杆
06
平面应力与平面应变
平面应力/应变假设 · 三角/四边形单元 · 等参单元概念
平面等参
07
壳单元与实体单元
Mindlin-Reissner壳 · 六面体/四面体 · 单元选择原则
壳实体
08
网格划分技术
质量指标(长宽比/雅可比/翘曲度) · 结构化/非结构化 · 局部细化
网格质量
09
载荷与边界条件
集中力 · 分布压力 · 惯性/热载荷 · 位移约束 · 对称边界
载荷边界
10
线性静力分析
分析流程 · 求解器设置 · 位移/应力/应变解读 · 收敛性判断
静力线性
11
模态分析
原理 · 固有频率与振型 · 有效质量 · 频率避让原则
模态动力学
12
屈曲分析
线性屈曲理论 · 特征值/非线性屈曲 · 后屈曲行为
屈曲稳定性
13
非线性分析基础
几何/材料/接触非线性 · 大变形 · 塑性 · 求解策略
非线性高级
14
疲劳与断裂基础
S-N曲线 · Miner累积损伤 · KIC/J积分 · 裂纹扩展
疲劳断裂
15
热-结构耦合分析
热传导方程 · 热应力机理 · 顺序/直接耦合 · 热防护结构
热耦合多物理
16
复合材料结构分析
层合板理论 · Tsai-Wu/Hashin失效 · 铺层优化
复合材料失效
17
连接结构分析
螺栓/铆接/焊接建模 · 接触刚度 · 预紧力施加
连接接触
18
轻量化设计概论
目标与意义 · 比强度/比刚度 · 轻量化流程
轻量化概念
19
尺寸优化
数学模型 · 灵敏度分析 · 梯度优化 · 工程约束处理
尺寸优化
20
形状优化
参数化方法 · 网格变形 · 形状灵敏度 · 典型应用
形状参数化
21
拓扑优化
SIMP变密度 · ESO渐进 · 制造约束 · 结果解读
拓扑SIMP
22
多学科设计优化(MDO)
MDO框架 · 耦合解耦 · 协同优化(CO) · CSSO
MDO多学科
23
参数化建模与脚本驱动
APDL基础 · Python在Abaqus应用 · 流程自动化
脚本APDL
24
近似模型与响应面法
DOE设计 · RSM/克里金模型 · 模型验证与误差分析
近似响应面
25
优化算法基础
梯度下降/牛顿法 · 拉格朗日乘子 · 遗传/粒子群算法
算法全局优化
26
增材制造与轻量化
工艺约束(悬垂/支撑) · 点阵结构 · 仿生设计
增材点阵
27
典型舱体分析案例(一)
卫星承力筒静力/模态 · 蜂窝夹层等效 · 连接件细节
案例卫星
28
典型舱体分析案例(二)
贮箱屈曲 · 加筋壁板优化 · 焊接残余应力
案例火箭
29
典型舱体分析案例(三)
返回舱热-力耦合 · 复合材料铺层优化 · 冲击响应
案例返回舱
30
课程总结与工程实践
报告规范 · 试验对标 · 轻量化经验 · 数字孪生/AI辅助
总结前沿