玻璃幕墙式登机桥的静力分析及结构设计优化

发布时间：2020-05-31 20:22

【摘要】：旅客登机桥是现代机场不可或缺的重要设施,它连接了航站楼与飞机,为方便旅客上下飞机而设立。自登机桥被发明使用以来,发生过多起登机桥安全事故。这些事故的发生除了造成人员受伤外,同时也对机场的形象造成了不小的负面影响。每一位旅客都期望使用安全可靠的登机桥,但从产品设计者的角度考虑,不仅要设计出合格安全的产品,同时也要注重成本的控制。力求用最低的成本做出最好的产品是每一个产品设计者的目标。利用商业软件ANSYS以APDL的方式建立了登机桥的有限元模型,对5种不同登机桥的设计方案进行了静力学分析。从中选择得到了位移和应力状态最佳的设计方案用于后续工作中的结构设计优化。本文选择用径向基代理模型来代替有限元模型完成设计优化工作。首先,用数值算例和工程算例验证了径向基代理模型的精度;其次,通过数值算例对比研究了4种基函数的性能;再次,建立了4种不同基函数的代理模型模拟登机桥有限元分析计算,并从中选取模拟精度最高的模型供后续优化过程使用。通过观察模型精度评价指标,发现径向基代理模型模拟精度理想,完全可以代替ANSYS完成对登机桥位移、应力及体积的计算。采用教学优化算法结合径向基代理模型完成登机桥最后的设计优化工作。教学优化算法不仅有不俗的全局搜索能力,也具有良好的稳健性。将优化设计方案带入ANSYS进行验证,最优设计方案满足刚度和应力要求,将登机桥结构重量减轻了6.96%。
【图文】：

图 1.1 典型登机桥结构根据美国联邦航空管理局发布的咨询通报[2]，登机桥自身需要具备三大安全特性：人身、设备安全、操作安全，其中涉及人身安全的条款多达 11 条，由此可见登机桥安全的重要性登机桥出现以来，不断有安全事故发生。下面是 2010 年以后的几起事故，2010 年 6 月，

图 1.2 台湾桃源机场登机桥断裂的设计研究，有着接近 50 年的历史。早期的设计研究，完全。现今，有限元分析软件的出现对机械装备的设计贡献卓著。ANSYS 是一款功能强大，简便易用的有限元软件，本文结 ANSYS 对本文的登机桥设计方案进行有限元静力学分析，，依
【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】：2018
【分类号】：V351.3

【参考文献】

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本文编号：2690410