一种水上电动飞机支撑结构分级优化方法

• 作者: 赵立杰 田孟伟 李景奎
• 来源期刊: 科学技术与工程
• 关键词: 水上飞机 支撑结构 拓扑优化 多岛遗传算法 iSight
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 论文|Papers
• 页码范围: 1660-1666
• 页数: 7页
• 分类号: V271.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-1815.2021.04.060

摘要

针对某水上电动飞机浮筒支撑杆稳定性和装备预留空间的问题,分别从拓扑,尺寸,形状3个方面进行分析,设计一种轻量化且有良好气动外形的支撑结构.首先在已有飞机载荷与设计区域大小的情况下,基于拓扑优化方法对支撑架的包络空间进行迭代计算,得到最优传力路径,获取合理的节点位置和杆件连接方式.其次在ANSYS和iSight中采用多岛遗传算法对杆件截面尺寸参数进行联合优化,得到各个截面的最优尺寸,最终获得的结构形式既满足强度要求,且与原结构重量相比减轻了13.6％;最后通过"翼型"整流罩结构的使用减小杆件的阻力值,降低桁架结构对飞机气动性能的影响.新方案旨在为水上飞机支撑架设计提供一种新思路,也为相似的类桁架结构优化提供理论依据和技术支持.