小型电子设备着陆缓冲气囊的优化设计

发布时间：2021-07-12 12:10

　　目的针对一种新型分离式飞行数据记录系统的着陆缓冲气囊外形进行优化设计。方法基于多岛遗传算法和近似建模法通过ISIGHT优化设计平台制定相应的优化流程,建立不同坠落姿态下气囊缓冲着陆过程的数学模型,并以电子设备过载为优化目标,对气囊的外形尺寸参数进行优选,从而得出相应的气囊外形设计方案。结果描述气囊缓冲着陆冲击过程的近似模型具有较高的可信度。基于近似模型的多岛遗传算法可提高在多初始坠落倾角下气囊外形尺寸的优化效率。相较于初始外形的气囊模型,经上述优化流程运算后得到的最优气囊模型在不同初始坠落倾角下的电子设备着陆冲击过载均有所下降。结论该研究的过程和方法对于开展轻小型设备缓冲气囊的设计和优化具有指导意义。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(13)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

气囊初始充气外形

系统着陆模型

根据所提出的优化问题，利用ISIGHT优化软件建立相应的优化流程，图3所示的流程中，输入变量条件给定，气囊初始体积计算并判定，某初始坠落姿态下几何文件、网格文件、有限元模型生成，模型求解，结果提取、分析和重新选定输入条件构成一个循环，对应如图4所示ISIGHT平台集成图框中的体积判断、参数化建模、网格划分、有限元建模、模型旋转（用于调整模型初始姿态角）、求解运算、数据遍历、数据输出和全局优化模块，各模块分别实现自编C++程序文件、建模软件CATIA命令流文件、网格划分软件HyperMesh命令流文件、有限元分析软件LS-Prepost命令流文件的自动运行和Ansys求解器的调用。图4 全局优化流程模块

【参考文献】：
期刊论文
[1]回收用缓冲气囊关键技术研究进展[J]. 周宇,李建阳,邢伟,洪煌杰.  包装工程. 2019(01)
[2]小型电子设备着陆缓冲气囊的缓冲性能分析[J]. 王一波,孙建红,侯斌,张延泰.  航天返回与遥感. 2018(05)
[3]基于代理模型的空投装备气囊缓冲系统多目标优化[J]. 洪煌杰,王红岩,李建阳,芮强.  振动与冲击. 2015(03)
[4]空降车缓冲气囊系统特性仿真及其参数优化方法研究[J]. 王红岩,洪煌杰,李建阳,芮强,郝贵祥.  兵工学报. 2012(12)
[5]缓冲气囊冲击减缓研究进展[J]. 温金鹏,李斌,杨智春.  宇航学报. 2010(11)
[6]空投设备缓冲气囊的优化设计[J]. 牛四波,王红岩,迟宝山.  装甲兵工程学院学报. 2010(05)
[7]双气室缓冲气囊多学科设计优化[J]. 文桂林,乐永祥,尹汉锋,陈学军,蒋海滨.  湖南大学学报(自然科学版). 2010(07)
[8]基于遗传算法的缓冲气囊动态特性优化[J]. 刘鑫,韩旭,文桂林.  中国机械工程. 2008(06)
[9]空投设备缓冲气囊的优化设计[J]. 尹汉锋,文桂林,韩旭.  系统仿真学报. 2008(05)
[10]无人机回收气囊的优化设计初探[J]. 戈嗣诚,施允涛,徐庆华.  振动、测试与诊断. 2002(01)

硕士论文
[1]着陆缓冲气囊缓冲过程数值模拟和优化设计研究[D]. 乐永祥.湖南大学 2010



本文编号：3279891