电缆埋入复合材料组件力学性能分析及优化研究

简介

针对复合材料埋入电缆后力学性能的变化,基于电缆与复合材料一体化成型机理,采用理论分析结合有限元仿真分析法,分析电缆埋入复合材料后对构件应力分布的影响,然后利用改进的遗传算法对构件参数进行优化设计。研究结果表明,电缆直径增大,构件受载后的应力值也随之增大;电缆位于构件几何中心时,构件的力学性能最佳;电缆间距较小时,应力集中较明显。基于数学关系模型,利用改进遗传算法得到的优化工艺参数为单层铺层厚度0.20 mm,埋入电缆直径0.60 mm,绝缘层厚度0.06 mm,电缆中心与构件边缘距离3.5 mm。根据构件结构参数最优组合值求解出的最大剪切应力为496.92 MPa。研究结果对于提高埋入电缆后的构件性能具有重要工程借鉴意义。