基于ANSYS Workbench的机身加强框结构两级优化设计

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• 英文论文题名：Two-level Optimal Design of Fuselage Reinforced Bulkhead Structure Based on ANSYS Workbench
• 论文作者：王奔
• 英文论文作者：Wang Ben ; UAV Technology Institute ; HIWING Technology Academy of CASIC
• 年：2016
• 作者机构：中国航天科工三院无人机技术研究所;
• 论文关键词：机身加强框 ; 结构优化设计 ; 拓扑优化 ; 尺寸优化
• 英文论文关键词：fuselage reinforced bulkhead ; structure optimal design ; topology optimization ; size optimization
• 会议召开时间：2016-10-31
• 会议录名称：探索 创新 交流（第7集）——第七届中国航空学会青年科技论坛文集（上册）
• 英文会议录名称：Discovery,Innovation and Communication——Proceedings of 7th CSAA Science and Technology Youth Forum
• 语种：中文
• 分类号：V214.19
• 学会代码：ZGHU
• 会议名称：探索 创新 交流（第7集）——第七届中国航空学会青年科技论坛
• 会议地点：中国广东中山
• 主办单位：中国航空学会
• 学会名称：中国航空学会
• 页数：6
• 文件大小：1803k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

本文选取某翼身对接加强框作为研究对象,利用ANSYS Workbench软件平台,对加强框初始结构设计进行了拓扑优化和尺寸优化两级优化设计。首先通过对加强框进行拓扑优化,确定了清晰的结构传力路径,初步完成了一定的结构减重。在拓扑优化的基础上,对加强框进一步采用尺寸优化,有效降低了结构的最大等效应力,同时实现了显著的结构减重效果。经过拓扑优化和尺寸优化两级优化设计,加强框结构得到了满足强度要求下的最优解。
Based on the fuselage reinforced bulkhead structure of some aircraft,the two-level optimization design is conducted in ANSYS Workbench platform.Through the topology optimization,we get the best path of force transfer of structure,to achicve a modest effect to reduce weight.By further size optimization,the max von-Mises stress of the model is availably depressed,meanwhile achieving apparently reduction of structure weight.By two-level optimal design of topology optimization and size optimization,the bulkhead structure acquired the best solution.

引文

[1]郦正能.飞行器结构学[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010:269-280.
    [2]飞机设计手册总编委会.飞机设计手册——结构设计[M].北京:航空工业出版社,1994:317-320.
    [3]刘文章,何景武.机身加强框刚度优化设计研究[J].强度与环境,2014,41(4):41-47.
    [4]潘复生,张丁非.铝合金及其应用[M].北京:冶金工业出版社,2006:81-89.
    [5]左孔天.连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D],湖北,华中科技大学,2004,
    [6]邓扬晨,刘晓欧,朱继宏.飞机加强框的一种结构拓扑优化设计方法[J].飞机设计,2004(4):11-16.
    [7]付瑜,李健华.柔性机构拓扑优化研究[J].机械与电子,2005(10):12-14.
    [8]潘晋,陈昌亚,王德禹.卫星结构的拓扑优化与灵敏度分析[J].宇航学报,2004,25(6):673-676.
    [9]吴中博.李书.基于Optistruet的结构静动力拓扑优化设计[J].航空计算技术,2006,36(6):9-12.
    [10]李坚.代理模型近似技术研究及其在结构可靠度分析中的应用[D].上海,上海交通大学,2013.