基于拓扑和尺寸优化的翼肋类结构设计研究

• 作者: 姬鹏博 孙智孝 梅莉 邓扬晨
• 来源期刊: 飞机设计
• 学科: 航空航天
• 关键词: 翼肋结构 拓扑优化 尺寸优化 应力 位移 质量
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 页码范围: 8-12,16
• 页数: 6页
• 分类号: V214.1+1
• 语种: 中文

摘要

开展了以机翼翼肋为模型的布局与尺寸优化设计,在结构优化的过程中,采用两级优化的设计方法.第一级采用拓扑优化,应用变密度法,由此得到了翼肋大致构形及其挖孔位置；第二级采用尺寸优化,将复合形法与NASTRAN的方向法相结合,分别优化出翼肋上杆的截面积和肋板各部分的厚度,两者相互结合,最终完成了翼肋结构的布局优化设计.对普通肋板和优化之后的肋板在性能参数上做了对比研究.结果表明:经过结构优化,结构材料的质量减少约30％(自定义约束条件),同时,结构自身的刚度,强度等性能参数有很大改进,验证了文中算法在减重方面是可行和有效的.