飞翼布局飞行器结构拓扑优化设计

作     者：王一为 雷锐午 汪辉 WANG Yiwei;LEI Ruiwu;WANG Hui

作者机构：西北工业大学航空学院西安710072 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2023年第49卷第2期

页      码：482-490页

摘      要：飞翼布局飞行器由于具有气动效率高的优势,将成为未来航空飞行器发展的主流方向,然而结构质量限制了其性能的进一步提升,结构优化是实现结构减重的重要技术。以飞翼布局飞行器内部结构为研究对象,建立拓扑优化模型,以柔顺度作为目标函数,探究飞翼布局飞行器全机内部结构的最优布置方式,分析弯曲梁构件在飞翼布局飞行器结构优化中的作用和减重机制,根据拓扑优化结果建立重构模型,同时依据Boeing第二代结构设计建立标准模型,使用尺寸优化评估重构模型相较于标准模型的减重效果。结果表明:在等柔顺度时,重构模型相比标准模型质量减少14.53%;在等质量时,重构模型相比标准模型全机柔顺度降低47.90%,并减少了44.87%的z向最大位移,拓扑优化减重和增加刚度效果显著,验证了弯曲梁构件的减重作用。研究结果可为飞翼布局飞行器结构减重优化奠定基础,建立的优化评估机制可为飞翼布局飞行器的内部结构设计提供参考。

主 题 词：飞翼布局 拓扑优化 尺寸优化 弯曲梁 减重 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[070206] 082503[082503] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0262

馆 藏 号：203118542...