01
复合材料概述
定义、分类、特点及应用领域
基础入门
02
铺层设计基础
单层板力学性能、正交各向异性、应力-应变关系
力学各向异性
03
经典层合板理论
基本假设、层合板刚度矩阵、ABD矩阵推导
理论核心
04
铺层规则与工艺
对称铺层、均衡铺层、铺层顺序原则、制造约束
工艺设计规则
05
强度理论与失效准则
最大应力、Tsai-Hill、Tsai-Wu、Hashin准则
失效强度
06
层合板强度分析
首层失效、最终失效、渐进损伤分析
分析损伤
07
铺层设计变量
铺层角度、厚度、顺序、比例
变量参数
08
优化设计基础
三要素：设计变量、目标函数、约束；算法分类
优化基础
09
梯度优化算法
最速下降法、牛顿法、共轭梯度法在铺层优化中应用
梯度算法
10
遗传算法
基本原理、编码、选择/交叉/变异、适应度函数
进化全局
11
粒子群算法
速度与位置更新、惯性权重、铺层优化应用
群体智能
12
模拟退火算法
Metropolis准则、退火计划、离散铺层优化
随机退火
13
多目标优化
Pareto最优解、加权求和法、NSGA-II算法
多目标Pareto
14
代理模型技术
响应面法、Kriging、径向基函数、优化应用
代理近似
15
灵敏度分析
直接法、伴随法、半解析法、铺层优化意义
灵敏度导数
16
尺寸优化
铺层厚度优化、比例优化、连续变量优化
尺寸连续
17
形状优化
铺层边界形状优化、变厚度铺层设计
形状边界
18
拓扑优化
变刚度铺层设计、纤维角度连续变化优化
拓扑变刚度
19
离散铺层优化
0°/±45°/90°离散角度优化、铺层顺序优化
离散角度
20
混合整数规划
连续变量与离散变量混合优化问题求解
混合整数
21
可靠性优化
考虑材料参数不确定性、可靠度指标
可靠性不确定
22
鲁棒性优化
考虑制造公差、6σ设计方法
鲁棒公差
23
多尺度优化
微观-宏观耦合优化、多尺度渐进展开方法
多尺度耦合
24
变刚度铺层设计
曲线纤维铺层、变角度铺层、制造约束
变刚度曲线纤维
25
夹芯结构铺层设计
面板与芯材匹配、抗屈曲铺层设计
夹芯屈曲
26
连接区铺层设计
螺栓连接区、胶接区、应力集中缓解
连接应力集中
27
热-力耦合铺层优化
热膨胀系数匹配、热残余应力最小化
热力耦合
28
振动与声学优化
固有频率优化、阻尼特性、隔声性能优化
振动声学
29
冲击与损伤容限优化
抗冲击铺层设计、分层抑制、损伤容限
冲击损伤容限
30
工程案例与软件实践
Abaqus/Python联合优化、OptiStruct、工程案例分析
案例软件