新型机外翼主体上壁板的优化设计

发布时间：2021-05-15 07:25

　　整体壁板是一种有效的重量轻、强度高的结构,而且还具有良好的气动外形。它已经成为现代飞机上广泛采用的主要受力构件。飞机研制的经验表明,集成整体结构和数控制造技术是缩短研制周期、降低生产成本、提高产品质量的有效途径,是飞机快速研制的基础。本文首先对机翼进行简化模型和受力分析。根据机翼受力及模型的对称性,取模型的1/4结构。由于ANSYS软件不适宜建立复杂模型,因此在CATIA-3D软件中初步建立机翼模型,保存后缀名为model文件,直接导如ANSYS中。在ANSYS中建立参数分别为整体壁板加强筋的高度和宽度。在ANSYS中,以位移和应力为约束条件,以加强筋条的宽和高为设计变量,以整体壁板的总重量最小为目标函数,采用计算速度较快的零阶方法进行优化求解,进行15次迭代运算。利用优化结果对加筋整体壁板进行模态分析、稳定性分析。通过与原组合式壁板在强度、刚度、自振频率及重量等四个方面进行比较,明显说明优化设计后的整体壁板的综合性能要优于原铆接壁板,并且静力试验强度合格。 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 本文研究的目的及意义
    1.2 机翼壁板发展的历史、现状及目前某机翼壁板存在的问题
        1.2.1 机翼壁板发展的历史及现状
        1.2.2 目前某机翼壁板存在的问题
    1.3 本文研究的主要内容及方法
        1.3.1 研究的主要内容
        1.3.2 研究的方法
第二章 机翼受力分析计算及材料的选用
    2.1 飞机结构静强度计算发展概况
    2.2 机翼受力分析
    2.3 机翼弯曲载荷计算
    2.4 材料的选用及其性能
    2.5 小结
第三章 加筋整体壁板数字模型的建立及优化设计
    3.1 ANSYS 优化设计介绍
    3.2 模型简化
    3.3 数字模型的建立
        3.3.1 算例
        3.3.2 在CATIA 中初步建立数模
        3.3.3 加强筋的建立
    3.4 有限元网格的划分
        3.4.1 有限元法及通用有限元软件
        3.4.2 有限元法的基本思想
        3.4.3 机翼模型有限元网格划分
    3.5 优化设计
    3.6 优化结果
    3.7 小结
第四章 优化结果分析
    4.1 模态分析
    4.2 稳定性分析
    4.3 与原铆接壁板比较分析
    4.4 试验
    4.5 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历
导师评阅表


【参考文献】：
期刊论文
[1]从机翼薄壁盒结构设计中引出的问题[J]. 邓扬晨,张卫红,朱继宏,章怡宁.  力学与实践. 2004(06)
[2]典型加筋板的优化设计[J]. 朴春雨,章怡宁.  飞机设计. 2003(04)
[3]大型运输机机翼弯曲载荷计算[J]. 黄立伟,范颖.  飞行力学. 2003(04)

硕士论文
[1]不可展曲面近似展开和内部结构映射方法研究[D]. 孙新申.西北工业大学 2004



本文编号：3187221