1. 研究目的与意义（文献综述）

复合材料领域经历了不断的演变，近年来，在上一代商用飞机中加入了由这些材料制成的高达50％的部件^[1]。复合材料的代表产品之一，纤维增强层合板（复合材料层合板）具有较高的机械性能,因此作为先进的轻质结构的组成部分,它们的应用至关重要^[2]。复合材料最显著的特征，是其优异的可设计性。传统的复合材料层合板纤维铺放角和厚度是固定值，因此，它的性能不会发生变化。从力学性能的角度看，传统的复合材料层合板的刚度是一个定值。在船舶日常航行中，会面对着及其复杂的环境条件，而传统的复合材料层合板的力学性能是固定不变的，这就不利于复合材料层合板在船舶上的应用。针对这种情况，变刚度复合材料层合板的概念孕育而出。变刚度复合材料层合板概念最早由hyer等和gurdal等提出，通过引入变角度的曲线纤维可改变层合板的应力分布情况，实现构件承载能力的提升^[3]。

变刚度复合材料层合板通常是通过自动铺丝技术得到的。自动铺丝技术是指在多坐标自动铺丝机的控制下，铺丝头将多束预浸丝束通过放卷、导向、传输、压紧、切割、辊压等功能在压辊下集束成带，并按照计算机规划的轨迹进行铺层的自动化铺放。在铺放过程可实现预浸丝束的单独控制，实现增减丝束，并可实现转弯铺放^[4]。自动铺丝设备如图所示。

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容和方案

1. 材料选择：理想的复合材料变刚度层合板，即层合板之间不存在间隙和重复等缺陷。材料体系为环氧树脂/玻璃纤维，材料的工程参数为e₁=25.8gpa，e₂=e₃=3.4gpa，g₁₂=g₁₃=g₂₃=5.6gpa，υ₁₂=υ₁₃=υ₂₃=0.2。

2. 使用线性函数法来描述纤维铺放轨迹。在层合板中心点位置建立直角坐标系。首先定义纤维参考路径曲线，该曲线过原点并关于原点对称，设在原点处纤维铺放角度为t₀，横坐标为d处(d为层合板边长的一半)的纤维铺放角度为t_1，与x轴的夹角

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，确定技术方案，并完成开题报告。

第4-6周：完成变动复合材料纤维轨迹规划方程推导方法。

第7-8周：熟悉abaqus软件基本操作。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1] soriano a, díaz j. failure analysis of variable stiffness composite plates using continuum damage mechanics models[j]. composite structures, 2018, 184: 1071-1080.

[2] oliveri v, milazzo a. a rayleigh-ritz approach for postbuckling analysis of variable angle tow composite stiffened panels[j]. computers amp; structures, 2018, 196: 263-276.