強化塑膠(Carbon Fiber Reinforce Plastic, CFRP)。它具有高比剛性、比強度、耐疲 勞與性質穩定等遠優於傳統材料的機械性質。因此，即使有衝擊強度不足、脆性
1.2 研究動機與目的
1.3 研究內容與方法
本研究之流程圖如圖 1-1 所示，以古典積層板理論(Classical Laminate Theory, CLT)與衍伸出的疊層參數(lamination parameter)做為複合材料的理論基礎。首先以 擬合方式建立近似疊層參數可行區域，補足現有解析式對於疊層參數耦合域之不 足。然後結合梯度演算法與演化式演算法，提出一套對於積層板型式之複合材料 複合式最佳化方法。並分別透過三點彎曲實驗，驗證分析方法準確性；斜交對稱 疊層平板之最佳疊層角度解析解，驗證最佳化準確性；不同規格尺寸之平板與不 同負載條件之圓管的剛性最佳化問題，驗證效率與通用性。
接著進一步提出三明治結構等效勁度矩陣估算法，解除上述方法僅能用於單 一材料的限制，再導入一階剪切變形理論，因此可將此方法進一步應用於三明治 結構最佳化。並分別透過三點彎曲實驗先驗證分析方法準確性；再以平板結構剛 性最佳化驗證其效率與準確性。
最後本研究以輕量化個人載具結構設計展示此最佳化方法所帶來之效益。
圖 1-1 研究流程圖
1.4 使用軟體簡介
本研究主要使用三套軟體，以下將分別介紹其軟體特性、功能與本研究使用 之目的做介紹：
1. 程序整合與最佳化設計軟體─OPTIMUS
OPTIMUS 針對各產品設計參數進行分析模擬以及最佳化求解的過程，可以 分成程序整合(Process Integration)、實驗設計(Design of Experiment)、反應曲面建置 (Response Surface Modeling)、最佳化設計參數求解(Optimization) 以及穩健與可靠 度分析設計(Robust & Reliability Design)等五個部分。
而本研究主要使用其程序整合以及最佳化設計參數求解之功能。在流程整合 (Process Integration)方面，使用者可以透過圖形化的操作介面建立工作流程，整合 許多知名的 CAD/CAE 及電路模擬設計軟體，自動進行設計參數模擬並擷取各模擬 後的數據，並支援使用者自行開發的應用程式。並提供許多數值最佳化的演算法 可分別求單目標及多目標解，例如序列二次規劃(Sequential Quadratic Programming) 等局部最佳化方法和基因演算法等全域最佳化方法。
動態模擬等。並具有方便的資料視覺化功能，以將向量和距陣用圖形表現出來。
高層次的作圖包括二維和三維的視覺化、圖像處理、動畫和運算式作圖，適用於 科學計算和工程繪圖。 MATLAB 的指令運算式與數學,工程中常用的形式十分相 似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C、FORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得 多，使用者也可以將自己編寫的實用程式導入到 MATLAB 函式程式庫中方便自己 以後調用。此外，許多的 MATLAB 愛好者亦編寫好一些程式，於網路平台下載後 即可直接使用。
本研究即以內建函數 convexhulln，求取近似疊層參數域之凸包(convex hull)，
然後再以這些資料點產生包絡線以建立二維不等式限制條件。此外，以 Michael Kleder[1]所撰寫的 VERT2CON 函數，可進一步將 N 維凸包轉換成 N-1 維的線性不 等式。
1.5 論文內容架構
本論文共分為七章，依下列方式陳述：
第一章 緒論：
介紹本研究之動機與目的、研究內容與方法以及簡介使用軟體。