收藏本站
《南京航空航天大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于等效平板方法的机翼结构重量估算

马阔  
【摘要】:在飞机设计工作中,飞机重量关系到飞机的飞行性能及经济适用性,在很大程度决定了设计的成败。尤其是在飞机总体设计阶段,初始尺寸的设计对飞机重量具有重大影响,如何准确评估飞机重量是飞机设计人员面临的主要问题。本文将等效平板方法(Equivalent Plate Method,EPM)应用于飞机总体阶段的机翼结构重量估算,通过MATLAB与C语言混合编程技术,实现了基于一阶剪切变形理论(First-order Shear Deformation Plate Theory,FSDPT)的EPM方法。该方法通过假设位移函数为简单多项式形式,运用Ritz法得到模型位移的解,并以此对模型进行静力学和动力学分析。由于该方法在保证计算精度的同时有着较快的计算速度,且适用于新构型机翼或者新材料机翼,因此亦可将等效平板法看做是介于经验公式和有限元法之间的分析方法。本文主要工作如下:1)研究了基于FSDPT的等效平板方法针对机翼的建模过程,通过对机翼主要尺寸的参数化,建立了基于EPM的机翼模型,并通过MATLAB与C语言混合编程,实现了该方法。2)通过将模型中梁和肋腹板简化为只受剪力的模型,在保证一定计算精度的前提下,进一步提高了计算效率。3)推导并建立了一般翼面的等效板模型,使该方法具备了对复杂构型(如多段翼,C型翼,联结翼等)的分析能力。4)通过对具体机翼盒段模型的分析,研究了不同Ritz基函数的选取对计算结果的影响,并给出了Ritz基函数选取的建议。5)以本文的EPM程序为基础,借助iSight软件建立了机翼结构重量估算与优化流程,并得到了满足刚度和强度约束要求的机翼最小结构重量。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V224

手机知网App
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 晏飞;复合材料翼面结构综合优化设计技术研究[D];西北工业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 毛弋方;大型客机机翼结构重量计算方法研究[D];南京航空航天大学;2014年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 欧阳星;基于多学科设计优化的机翼重量计算方法[D];南京航空航天大学;2016年
2 徐亚栋;复合材料身管结构分析与优化研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马阔;基于等效平板方法的机翼结构重量估算[D];南京航空航天大学;2017年
【二级参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡婕;客机机翼气动/结构多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 魏思;飞机总体设计中机翼重量评估方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 湛岚;大型客机外形参数化与机翼气动结构多学科优化[D];南京航空航天大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王飞;何景武;;基于仿生学的机翼结构刚度和强度设计研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2010年01期
2 王飞;何景武;;基于仿生学的机翼结构刚度和强度设计研究[J];飞机设计;2010年04期
3 罗明强;冯昊成;刘虎;武哲;;机翼结构有限元的快速建模及自动化调整[J];北京航空航天大学学报;2011年06期
4 张伟;张谦;曹东兴;;可伸缩机翼结构设计与振动实验研究[J];动力学与控制学报;2011年04期
5 张永芳;刘旭;冯雪;吕延军;;机翼结构件的疲劳测试[J];交通运输工程学报;2012年06期
6 闫伟天;罗明强;刘虎;武哲;;基于自动有限元建模的民机机翼结构布局优化[J];北京航空航天大学学报;2013年04期
7 马清;;某通用飞机机翼结构设计简介[J];科技传播;2013年13期
8 韩伟;何景武;;响应面拟合法在机翼结构优化中的应用研究[J];飞机设计;2013年05期
9 张驰;郑锡涛;刘振东;;轻型复合材料泡沫夹层机翼结构设计与分析[J];西北工业大学学报;2013年06期
10 程不时;;70%比120%好[J];航空知识;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 曹宗杰;金延中;唐健;于洋涛;陈荣明;;基于结构动力学对某型机翼结构损伤识别的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 刘红武;;大型民机机翼结构关键设计技术[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
3 曹宗杰;田云飞;马丁;;网格疏密对机翼结构损伤识别效果影响的研究[A];创新驱动,加快战略性新兴产业发展——吉林省第七届科学技术学术年会论文集(上)[C];2012年
4 毛玉明;郭杏林;吕洪彬;;无人机机翼结构动态载荷识别实验研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 陈卫东;张铁军;;薄壁结构静强度随机分析[A];探索创新交流--中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年
6 张永存;姜铁良;;基于梯度优化的飞机翼面结构布局设计方法研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 袁成富;奋战的凯歌[N];中国航空报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 孙健;基于SMPC蒙皮和主动蜂窝结构的可变形机翼结构研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 王奇;基于CSD/CFD技术的可变厚度机翼结构设计及综合优化研究[D];南京航空航天大学;2015年
3 丁玲;全复合材料无人机机翼结构优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马阔;基于等效平板方法的机翼结构重量估算[D];南京航空航天大学;2017年
2 曹彧腾;复合材料机翼等效梁架模型提取方法与动力学特性分析[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 毛弋方;大型客机机翼结构重量计算方法研究[D];南京航空航天大学;2014年
4 李苏杭;飞机模块化结构优化设计的满约束并行优化方法[D];南京航空航天大学;2014年
5 郭学伟;复合材料无人机机翼结构的轻量化优化研究[D];江苏大学;2016年
6 孙淼;机翼结构多轴疲劳寿命预测方法研究[D];南昌航空大学;2016年
7 王利平;基于压电泵驱动变后缘弯度机翼结构设计[D];哈尔滨工业大学;2016年
8 张立;机翼结构的多约束拓扑优化方法及其应用研究[D];沈阳航空航天大学;2017年
9 张振伟;机翼结构选型方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 陈中原;基于形状记忆合金驱动模块的分段式可变机翼结构研究[D];中南大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026