本书重点论述了贫信息、少数据情况下复合材料结构不确定性分析与可靠性优化的非概率集合理论及其在航空航天飞行器设计领域中的应用。全书共分为三篇。第一篇以飞行器复合材料层合结构强度综合可靠性分析与优化设计的基本理论为核心，建立了常温／高温环境、静／疲劳强度条件下的复合材料层合结构可信可靠度评价准则，形成了面向多约束凝聚的非概率优化方法。第二篇面向飞行器复合材料层合结构多学科耦合可靠性优化设计的精细化需求，重点探究了飞行器气动－结构－热－气弹学科交互的双序贯寻优策略与高效协同求解算法，构建了计及气动外形优化与复合材料结构铺层优化并发交互的设计方案。第三篇结合新型智能复合材料结构不确定性优化设计的未来趋势，提出了面向跨尺度、异材质、多功能集成的非概率可靠性拓扑优化方法，为先进飞行器系统材料－工艺－设计集成一体的智能化发展提供必要的理论基础。 本书可作为航空航天、力学、机械工程、可靠性等专业的本科高年级学生及研究生的教材，也可作为相近专业工程技术人员设计施工的参考书。

序
前言
第一篇 飞行器复合材料层合结构强度综合可靠性分析与优化设计
第1章 复合材料力学性能
1.1 引言
1.2 复合材料力学基本理论
1.2.1 单层板本构关系
1.2.2 经典层合板理论
1.2.3 单层板强度准则
1.3 复合材料结构力热耦合分析
1.3.1 热环境下材料性能退化模型
1.3.2 力热耦合本构关系
1.4 热环境下静载失效准则和性能退化规律
1.4.1 静载作用下的强度失效准则
1.4.2 静力失效的材料性能退化规律
1.5 力热耦合疲劳失效准则和性能退化规律
1.5.1 疲劳载荷作用下的强度失效准则
1.5.2 疲劳载荷作用下的材料性能退化规律
1.6 本章小结
参考文献
第2章 复合材料结构不确定性参数非概率定量化与可靠性分析
2.1 引言
2.2 复合材料非概率可信集合定量化方法
2.2.1 独立参数可信区间量化
2.2.2 相关参数可信区间量化
2.2.3 非概率贝叶斯量化更新方法
2.3 结构可信可靠性的非概率集合理论
2.3.1 不确定性传播分析
2.3.2 非概率可信可靠性分析
2.4 结构不确定性参数的重要性测度
2.4.1 多学科体系的可靠性重要性测度问题描述
2.4.2 基于贝叶斯定理的非概率重要性测度分析方法
2.5 数值算例
2.6 本章小结
参考文献
第3章 力热耦合环境下复合材料层合结构静强度可靠性优化设计
3.1 引言
3.2 问题描述
3.3 复合材料层合结构系统级可靠性分析
3.3.1 元件级可靠性分析
3.3.2 主要失效路径搜索
3.3.3 主要失效路径失效可能性指标
3.3.4 系统失效可能度求解
3.4 结构系统可靠性优化设计方法
3.4.1 传统安全系数设计方法
3.4.2 基于可靠性的优化设计方法
3.5 两种优化设计方法的比较
3.5.1 优化过程对比
3.5.2 优化原理对比
3.6 数值算例
3.6.1 复合材料层合板结构
3.6.2 复合材料加筋板结构
3.7 本章小结
参考文献
第4章 力热耦合环境下复合材料层合结构静强度/疲劳/损伤容限可靠性综合优化设计
4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 现有的结构综合设计思想
4.3.1 力-热综合设计的湿热放大系数法
4.3.2 静力-疲劳综合设计的静强度覆盖疲劳方法
4.4 静力/疲劳/损伤容限强度综合设计思想
4.4.1 结构设计的损伤容限要求
4.4.2 结构疲劳可靠性分析方法
4.4.3 强度综合设计
4.5 算例验证
4.5.1 复合材料带孔板结构
4.5.2 复合材料机翼结构
4.6 本章小结
参考文献
第二篇 飞行器复合材料层合结构多学科耦合可靠性优化设计
第5章 复合材料结构静强度与气动弹性可靠性综合优化设计的双序贯方法
5.1 引言
5.2 复合材料结构气动弹性分析方法
5.2.1 气动弹性理论
5.2.2 NASTRAN颤振计算
5.3 复合材料机翼结构气动弹性与静强度综合优化
5.3.1 基于序贯优化思想的气动弹性与静强度综合优化的一般策略
5.3.2 基于序贯优化思想的复合材料结构气动弹性与静强度确定性综合优化设计
5.3.3 考虑不确定性因素影响的复合材料结构气动弹性与静强度综合优化策略
5.4 数值算例
5.4.1 基于序贯优化思想的复合材料机翼气动弹性与静强度综合优化
5.4.2 基于序贯优化思想的复合材料机翼气动弹性与静强度可靠性综合优化设计
5.5 本章小结
参考文献
第6章 力热耦合环境下复合材料层合结构系统多学科可靠性优化设计
6.1 引言
6.2 力热耦合环境下多学科耦合分析
6.2.1 多物理场耦合关系描述
6.2.2 复合材料结构力热耦合分析流程
6.2.3 热环境下机翼结构颤振分析
6.3 力热耦合下多学科约束序贯优化方法
6.3.1 力热耦合下机翼多学科约束优化问题描述
6.3.2 序贯优化策略
6.3.3 复合材料力热耦合下多学科多约束序贯优化策略
6.4 算例验证
6.5 本章小结
参考文献
第7章 复合材料机翼气动外形与结构铺层综合可靠性优化设计
7.1 引言
7.2 理想巡航外形优化
7.2.1 气动外形参数化方法
7.2.2 理想巡航外形优化模型
7.3 型架外形优化
7.3.1 基于径向基函数的耦合界面数据传递方法
7.3.2 静气动弹性计算
7.3.3 型架外形优化模型
7.4 复合材料机翼结构可靠性优化
7.4.1 复合材料机翼结构优化模型
7.4.2 结构优化算法
7.4.3 复合材料机翼结构可靠性优化模型
7.5 气动/结构综合可靠性优化设计
7.6 算例验证
7.7 本章小结
参考文献
第三篇 新型智能复合材料结构可