民机机身下部结构耐撞性优化设计

作     者：郑建强 向锦武 罗漳平 任毅如 ZHENG Jianqiang;XIANG Jinwu;LUO Zhangping;REN Yiru

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 

基　　金：国防科工委民机科研资助项目 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2012年第33卷第4期

页      码：640-649页

摘      要：针对含多设计参数的典型民机机身下部结构耐撞性设计,提出了一种设计方法,该方法以最小化客舱地板的初始加速度峰值与最大化参考压溃状态的结构内能为优化双目标,通过Kriging模型对结构的冲击响应进行预测,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对双目标进行优化,进而由Nash-Pareto策略获得最优方案。为了得到最优设计方案,同时研究设计参数对机身结构耐撞性的影响,提出最大化期望提高与最大化预测方差同步加点准则建立代理模型。采用该设计方法,以典型民机机身下部结构设计问题为算例,对客舱地板支撑结构、货舱地板和泡沫构件形状参数进行优化。结果表明,相对原始设计客舱地板的加速度峰值降低约18.3%,次高加速度峰值也得到有效降低,改善了机身结构的耐撞性;Kriging模型预测响应与有限元分析结果误差小于1%,说明了设计方法的有效性。

主 题 词：耐撞性 机身 优化 Kriging模型 非支配排序遗传算法Ⅱ Nash-Pareto策略 

学科分类：08[工学] 082503[082503] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

馆 藏 号：203211304...