【摘 要】
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这几年薄膜结构在我国的发展势头极为迅猛，而褶皱是这类结构中常见的现象。当外荷载产生的压应力超过结构的预拉应力时，薄膜结构将产生局部屈曲，即褶皱。褶皱的出现会对膜结构的
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这几年薄膜结构在我国的发展势头极为迅猛，而褶皱是这类结构中常见的现象。当外荷载产生的压应力超过结构的预拉应力时，薄膜结构将产生局部屈曲，即褶皱。褶皱的出现会对膜结构的美观及受力性能造成影响，甚至会造成膜材破坏。同时褶皱会显著降低结构的形面精度，影响结构性能。因此，有必要对薄膜材料的抗褶皱性能进行优化分析研究，尽量避免褶皱的产生。
遗传算法是近年来在计算机科学领域和优化领域中受到广泛关注的一种模拟生物进化理论的仿生学算法。由于其具有较强的鲁棒性和全局搜索能力，因此能够有效地解决实际工程中的许多复杂的优化问题。
本文在有限元分析软件ANSYS计算中，引入薄膜褶皱的判断准则，再利用遗传算法原理自编的优化程序，结合三者来进行薄膜材料的抗褶皱性能优化分析及研究，取得了十分理想的结果，通过与试验、理论解的对比证明了该算法的有效性，并成功运用于空间充气展开天线的褶皱优化设计中。
空间充气天线结构属于高精度和高稳定性要求的空间结构，褶皱的出现被认为是一种失效模式。本文从计算值、理论值等方面对其进行研究，并得出褶皱极限扭矩随充气压力和半径的增加均会提高的结论，指出褶皱极限扭矩与气压呈线性关系，与截面半径基本上呈三次方关系，可以通过增加充气压力和半径的方法来避免褶皱的产生，提高结构的抗褶皱性能。
本文对薄膜褶皱进行了一部分的探索，为实际工程中的复杂大型薄膜结构的褶皱优化设计探索出了一条新路子。通过本文的优化，使得薄膜材料的抗褶皱性能得以提高，避免了褶皱的产生，改善了薄膜材料的利用率，为薄膜材料工程设计提供了依据。
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