考虑复合材料蒙皮稳定性的飞机翼面结构布局优化

来源 :中国力学学会2009学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ppt1000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
复合材料蒙皮稳定性是飞机翼面结构设计必须考虑的重要方面。对结构直接进行稳定性分析,涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学运算,要通过求解高阶偏微分方程才能获得失稳临界载荷。为满足飞机设计的需要,工程上通常采用与理论分析相比拟的简化方法,根据大量的典型构件的实验数据,总结、归纳出简便的计算公式、设计曲线和经验修正系数,供设计人员对设计结果进行校核。多墙式结构是当前翼面结构中普遍采用的结构形式。墙的布局(包括墙的个数和位置)与蒙皮的厚度对复合材料蒙皮稳定性有重要影响。因此,提出合理的设计承载结构的方法是减轻结构重量的主要途径之一。本文针对多墙式翼面结构,以工程经验公式为基础,以墙的位置参数与蒙皮的厚度为设计变量,以蒙皮的重量为优化目标,以临界失稳载荷为约束,建立了考虑复合材料蒙皮稳定性的翼面结构布局优化问题的数学提法,推导了目标函数的敏度分析解析式,提出了优化问题的求解方法,并以翼盒结构为例,验证了方法的有效性。
其他文献
本文研究了一种含双亚铵锂和尿素的新型定温熔融盐电解质并研究亚铵锂与尿素的摩尔比所形成的共熔体系.
本文提出了三维电极电化学反应器处理有机废水的一种新技术,以苯胺为研究对象进行了实验研究.结果表明:该项技术处理有机废水效果明显,其主要是基于电致产生过氧化氢,并迅速产生对有机物很强氧化作用的羟基自由基,并通过ESR法测出了在电化学反应器处理废水过程中产生的羟基自由基.
本文合成了发光聚合物PPV与离子导电聚合物PEO的嵌段共聚物,用这种共聚物成功制备了发兰光的聚合物发光电化学池器件.
柔性贮液容器撞击地面是一类典型的流固耦合现象。采用四种不同的数值方法拉格朗日(Lagrangian)法,欧拉(Eulerian)法,任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)法和光滑粒子流体动力(Smoothed Particles Hydrodynamics)法,对充液容器撞击地面过程中的动态效应进行了数值仿真。考虑容器的流固耦合效应,分别探讨了在跌落过程中
本文建立了中心刚体-复合材料梁的动力学模型,研究了复合材料梁的刚-柔耦合的动力学特性。首先从复合材料梁的应力应变关系式出发,考虑了几何非线性以及剪切变形,用虚功原理建立了梁的动力学变分方程,并用假设模态法将其离散,建立了中心刚体-复合材料梁的刚-柔耦合动力学方程。进一步将动力学方程无量纲,通过数值仿真,研究了各个无量纲参数对复合材料梁的刚-柔耦合的动力学特性的影响,在基础上研究了Timoshenk
本文对作大范围运动的柔性薄板的刚柔耦合动力学建模方法进行研究。给出一种新的描述柔性薄板耦合位形的有限元插值方法,该方法采用笛卡尔变形坐标对横向变形和纵向变形之间的耦合项进行描述,耦合变形项只与本单元的节点变形坐标相关。基于变分原理,建立了做大范围运动的柔性薄板的刚柔耦合动力学方程。通过对做大范围转动的矩形薄板的数值仿真,来验证本文提出的建模方法不仅能够有效的解决薄板高速运动时零次近似建模方法的数值
随着工业的不断发展,利用实验数据修正有限元模型的模型修正技术日益受到重视。模型修正中往往要是使用模型缩聚技术。现有的一些模型修正方法中并没有考虑由于模型缩聚的近似而对模型修正造成的影响,使得模型修正的效果有时并不理想。针对此问题,本文提出了一种新的迭代形式的缩聚型模型修正方法(IRM)。该方法在模型修正方法中添加修正项,并通过迭代的形式来消除这种不利影响,并且IRM方法中并没有限定所用的模型缩聚方
为减小环境参数和设计参数的不确定性对飞机起飞状态下机翼最大升力系数的影响,以典型的标准翼型NACA 0009为例进行鲁棒设计。首先利用美国科学家Brenda M. Kulfan于2006年提出的CST(“class function/shape function” transformation, CST)技术对NACA 0009进行参数化建模;接着分别用Monte Carlo方法和NIPC(Non
模型简化是结构动力分析中的一项关键技术,结构动力学模型简化的目的是为了获得一个满足工程精度要求的低阶、有效的计算模型,代替原始复杂模型进行结构分析,提高计算效率。本文采用基于变形修正的模型简化方法对原始复杂结构模型进行简化,在此基础上建立了基于变量分离技术的最大化结构基频为目标的优化模型。具体算例验证了这一方法的有效性。
由于传统的多学科优化设计是基于确定性的优化设计方法,只考虑了学科间的相互作用、耦合关系,而没有考虑系统本身的不确定因素对性能的影响。而多学科优化设计不仅要使结构的性能达到最优,而且性能的偏差也要最小。本文将稳健优化设计方法与多学科协同优化算法相结合,并引入了不确定因素的区间分析方法,建立了多学科非概率稳健优化设计的算法框架。在协同优化的学科级优化中引入了稳健优化设计的方法,同时采用了基于均匀试验设