收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复合材料翼面结构布局优化设计方法研究

赵群  
【摘要】:复合材料在机体结构中所占的比重已成为衡量大型客机先进性的重要指标之一。大型客机多采用单块式机翼结构,翼面加筋壁板为主承力构件,采用复合材料结构可以显著减轻重量,提升飞行性能。结构初步设计阶段确定的布局方案对结构的综合性能会产生决定性影响,因此对复合材料机翼结构布局优化方法的研究具有重要的工程意义。 为有效实现复合材料机翼结构的布局设计,本文提出一种基于结构承载效率模型的二级优化策略,以提升结构效率为目标优化机翼内部结构的位置关系。在系统级根据结构变形量调整刚度约束指标,子系统级根据指定的约束条件优化结构布局。将不同失效模式所对应临界载荷的接近程度作为评判结构承载效率的量化标准,以提升效率作为优化目标,保持了模型的连续性,更利于数值寻优。翼面加筋壁板利用等效刚度模型进行简化,其总体失稳载荷通过能量原理求得;分析了各向异性蒙皮局部失稳载荷与加强筋支持弹性之间的非线性关系,并以结构刚度匹配关系作为输入参数建立了一种通用近似模型。通过各种简化模型对结构力学特性进行评估,从而提高了运算效率。最后将文中总结的优化框架通过PCL二次开发程序集成在PATRAN的交互式环境中,并通过某大型机翼复合材料结构的布局优化算例,验证了近似模型的精度与本文方法的可行性。 本文的研究结果表明:等效刚度模型在复合材料加筋结构的总体稳定分析中可以取得满意的精度;复合材料加筋结构蒙皮的局部失稳特性与加强筋支持刚度的贡献以及蒙皮自身的各向异性程度呈非线性关系,并可以借助代理模型拟合;机翼结构布局二级优化框架以各种等效的简化模型为基础,以提升结构效率为优化目标,在不损失精度的条件下将离散的布局参数转换为连续变化的刚度参数,可以有效实现考虑稳定性的翼面结构布局优化,并提高了优化运算的可靠性,模型收敛较快,且具有理想的全局寻优能力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张宁;区域基础设施布局的优化设计[J];上海理工大学学报;1999年01期
2 王小平;;一种基于Vornoi图的公共服务设施布局优化方法(英文)[J];兰州交通大学学报;2008年04期
3 岳吉祥;綦耀光;肖文生;杨磊;杨轶普;;基于作业流程的深水半潜式钻井平台总体布局规划研究(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2009年02期
4 谭中富,张作泉;关于桁架结构布局优化理论与方法的探讨[J];科技通报;1995年03期
5 项彬彬;陈卫东;亓利伟;张丹丹;;基于遗传算法的机器人作业单元布局优化[J];上海交通大学学报;2008年10期
6 徐彭亮;何光宇;梅生伟;张王俊;王伟;;基于地理信息的输电网单线图自动生成新算法[J];电网技术;2008年21期
7 张得志;谢如鹤;李双艳;罗荣武;;物流园区布局优化模型及其求解算法研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2008年06期
8 施宏伟;王发年;;基于聚类的物流节点模型及其自适应蚁群算法[J];工业工程与管理;2010年04期
9 盖春英,裴玉龙;市域公路网布局优化模型研究[J];公路交通科技;2005年10期
10 李?,曹宏铎,胡云昌;基于PTCNN的结构布局优化问题研究[J];计算力学学报;2005年05期
11 王烜;段常贵;;改进遗传算法在燃气管网布局优化中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2006年01期
12 郝理想;蒋增强;葛茂根;刘明周;;基于可视化仿真的车间设施布局研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年10期
13 杨忠誓;;公路网络路线布局优化的双层规划模型及算法研究[J];北方交通;2007年11期
14 蒋玲钰;陈方红;彭月;;综合客运枢纽功能区空间布局优化研究[J];铁道运输与经济;2009年11期
15 李双艳;陈治亚;张得志;;物流节点系统布局优化控制模型研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年06期
16 刘建新;高层框剪结构剪力墙的布局优化设计[J];甘肃工业大学学报;1997年02期
17 王静;申康;;贯穿科学发展观的交通规划分析研究[J];西安文理学院学报(自然科学版);2007年01期
18 徐亮;蒋天恩;;基于聚类与主成分分析法的道路检测器布局优化[J];长春工程学院学报(自然科学版);2008年01期
19 陈群;史峰;龙科军;;城市轨道交通网络布局的双层优化模型[J];中南大学学报(自然科学版);2008年03期
20 李华;姚进;赵世佳;吴水深;;工程机械变速箱齿轮布局优化[J];机械传动;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王海威;陆化普;;区域国防交通网络布局优化理论研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
2 徐耀群;姚凤阁;;求解Packing问题的混沌变尺度算法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
3 张小梅;;关于循环经济型工业基地规划环评土地利用布局优化的分析——以贵州省独山县麻尾循环经济型工业基地为例[A];首届贵州环境影响评价论坛论文选编[C];2008年
4 孔云峰;;义务教育学校空间布局优化之模型、工具与应用[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
5 刘颖卓;张永存;刘书田;;考虑复合材料蒙皮稳定性的飞机翼面结构布局优化[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 张得志;谢如鹤;罗荣武;;物流园区布局优化模型及其求解算法研究[A];第八届中国青年运筹信息管理学者大会论文集[C];2006年
7 刘君强;彭智勇;杨先娣;李旭晖;;一个基于对象代理模型的生物信息集成系统[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
8 彭涛;魏建;;村民自治中的委托代理关系:基于异质性共同代理模型的分析[A];2009年度(第七届)中国法经济学论坛论文集[C];2009年
9 冯恩民;张军;王锡禄;王勇;;换热网络综合问题中的布局优化[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(下卷)[C];2000年
10 裴玉龙;盖春英;;公路网络路线布局优化的双层规划模型及算法研究[A];中国公路学会2004年学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵群;复合材料翼面结构布局优化设计方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 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
3 刘克龙;低自由度协同优化及其在机翼设计中的应用[D];南京航空航天大学;2007年
4 刘晓路;对地观测卫星系统顶层设计参数优化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 向国齐;支持向量回归机代理模型设计优化及应用研究[D];电子科技大学;2010年
6 刘孝保;电子设备动态性能有限元建模与优化方法研究[D];电子科技大学;2011年
7 席睿;近距离飞行器翼面的气动优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
8 禤伟旗;车身前部抗撞性优化的研究[D];吉林大学;2010年
9 郑晓军;生产车间设施布局优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
10 史彦军;复杂布局的协同差异演化方法与应用研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安运运;大型超市布局优化设计[D];吉林大学;2011年
2 张柱国;基于代理模型的加筋板结构布局优化设计[D];南京航空航天大学;2008年
3 杨婧媛;水下结构声辐射的响应变异性分析及代理模型研究[D];大连理工大学;2010年
4 邓亚权;基于代理模型的结构疲劳寿命优化方法、软件及应用[D];南京航空航天大学;2010年
5 杜波;基于代理模型的武器装备体系优化方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 陈盈果;基于代理模型的对地观测卫星系统顶层设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 郭家良;浮动壁式火焰筒壁温优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 白华;基于GIS的城市老城区消防站布局优化研究[D];湖南科技大学;2010年
9 孟伟超;基于GPU/CPU多级并行CFD优化策略的研究[D];上海交通大学;2012年
10 朱雄峰;飞行器MDO代理模型理论与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 浦江县委书记 蔡健;重特色扬优势 全面融入大金华[N];金华日报;2006年
2 记者 丁全利;广西:资源整合促矿业布局优化[N];中国国土资源报;2011年
3 本报记者 江宜航;长株潭“两型社会”建设应重视空间布局优化[N];中国经济时报;2009年
4 主持人 本报记者 贾晓静;谋“局”者胜——探索符合实际的布局优化之路[N];中国冶金报;2011年
5 杜玉玮毛鹏鹏;张店1亿元优化经济布局[N];中国环境报;2008年
6 李子亭郭本玉 刘金方;出重拳促发展 合民心顺民意[N];淄博日报;2008年
7 阿勒泰市巴里巴盖乡;品牌创新 布局优化 和谐共生[N];阿勒泰日报(汉);2011年
8 海信集团副总裁 郭庆存;企业应抓住危机中的机遇强健自己[N];中国电子报;2008年
9 艾小昭;布局优化总量调控[N];中国煤炭报;2007年
10 李子亭单保文;张店:亿元财政优化南部环境[N];淄博日报;2008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
  • 010-62982499
  • 010-62783978