01
复合材料叶片概述
风力发电机叶片结构 · 复合材料应用 · 铺层顺序意义与挑战
基础叶片
02
复合材料力学基础
各向异性 · 正交各向异性 · 单层板本构 · 经典层合板理论
力学理论
03
铺层设计基本原则
对称铺层 · 均衡铺层 · 角度选择 · 铺层顺序对刚度影响
设计原则
04
优化问题数学建模
设计变量 · 目标函数(刚度/强度/屈曲/频率) · 约束条件
建模优化
05
遗传算法基础
编码 · 适应度函数 · 选择/交叉/变异算子
算法GA
06
遗传算法在铺层优化中的应用
离散变量 · 种群初始化 · 约束处理策略
GA铺层
07
粒子群优化算法
算法原理 · 速度/位置更新 · 惯性权重策略
PSO群智能
08
模拟退火算法
Metropolis准则 · 温度衰减 · 邻域搜索
SA随机
09
蚁群算法在铺层优化中的应用
信息素更新 · 路径选择 · 收敛性分析
ACO蚁群
10
多目标优化概述
Pareto最优 · 加权和法 · NSGA-II简介
多目标Pareto
11
NSGA-II在铺层优化中的应用
快速非支配排序 · 拥挤度距离 · 精英保留
NSGA-II多目标
12
代理模型辅助优化
响应面法 · Kriging · 径向基函数 · 模型验证
代理近似
13
叶片结构有限元分析基础
壳/实体单元 · 网格划分 · 边界条件
FEA有限元
14
铺层顺序对叶片刚度的影响
挥舞刚度 · 摆振刚度 · 扭转刚度
刚度分析
15
铺层顺序对叶片强度的影响
Tsai-Wu准则 · 最大应力 · 层间应力
强度失效
16
铺层顺序对叶片屈曲性能的影响
局部屈曲 · 整体屈曲 · 屈曲载荷因子
屈曲稳定性
17
铺层顺序对叶片固有频率的影响
模态分析 · 频率避让 · 共振预防
模态频率
18
制造工艺约束
角度离散化 · 连续铺层限制 · 对称性 · 厚度渐变
工艺约束
19
铺层顺序优化软件工具
HyperStudy · OptiStruct · MATLAB · Python库
软件工具
20
基于Python的铺层优化框架
数据结构 · 算法封装 · 有限元接口
Python框架
21
案例1：小型叶片(2米)
问题定义 · 参数设置 · 结果分析
案例2m
22
案例2：中型叶片(10米)
多目标权衡 · 收敛性分析 · 验证
案例10m
23
案例3：大型叶片(50米)
计算效率 · 并行计算策略
案例50m
24
灵敏度分析
设计变量影响 · 主效应图 · 交互效应
灵敏度分析
25
不确定性量化
材料/载荷不确定性 · 鲁棒优化方法
不确定性鲁棒
26
机器学习在铺层优化中的应用
神经网络预测 · 强化学习搜索
ML神经网络
27
拓扑优化与铺层顺序联合优化
概念设计 · 尺寸优化 · 铺层细节
拓扑联合
28
复合材料叶片疲劳寿命分析
S-N曲线 · Miner累积损伤 · 铺层顺序影响
疲劳寿命
29
叶片制造工艺与铺层顺序
VARTM · 预浸料铺放 · 自动铺丝
制造工艺
30
前沿趋势与未来展望
智能叶片 · 自适应铺层 · 数字孪生 · 可持续
前沿趋势