摘要：民用飞机登机门为了满足应急逃生需求,舱门开关需平稳,不能出现明显晃动。登机门铰链臂作为舱门开关过程中的重要连接结构,刚度要求很高,同时作为多个机构的连接界面,载荷工况种类繁多。针对登机门铰链臂结构的设计,提出了较为全面的设计优化流程方法,包含设计空间的定义、载荷及约束、几何重构步骤和强度校核。结合工程经验、拓扑优化以及厚度尺寸优化,能在少量的设计迭代次数下确定铰链臂的外形及尺寸,减少了铰链臂设计周期,实现铰链臂的轻量化设计,同时结构满足强度、刚度、功能性的要求。对于设计中的关键参数的定义和设置,结合工程经验给出建议,形成的通用方法可以推广至多功能,高刚度要求结构,为类似结构的设计提供了参考模板。

摘要：登机门的重量通过铰链臂传递给门框结构。由于铰链臂通常安装在门一侧,使得登机门重心总是远离铰链臂,在登机门开关过程中,铰链臂需承受较大的附加弯矩和扭矩。过大的铰链臂变形将会引起门与门框间的磕碰或过大的摩擦,从而降低门的可操作性。设计铰链臂时,不仅要考虑强度和刚度问题,同时必须综合考虑结构选材、重量、制造工艺及成本。合理的铰链臂设计,可大大提高登机门的使用性能。

摘要：为使结构在相同甚至更少质量下获得更大的刚度,并让设计过程更加科学和高效,根据拓扑优化技术利用APDL对ANSYS进行二次开发,并与基准算例比较验证该程序的有效性,实现结构的轻量化设计.将所开发的程序用于C919客机舱门铰链臂结构的最小柔度设计,获得比2种原始设计方案刚度更大的轻质拓扑构型,具有一定的实际参考价值.所开发的程序具有如下优点:适用于低阶单元,极大提升计算效率;可扩展到包括实体单元在内的各种单元类型,如梁、板和壳等,有效增加结构模型的应用范围;引入并实现FILTER技术以避免使用低阶单元优化时出现棋盘格现象;具有针对拓扑优化结果的有特色的后处理模块.

摘要：大型民用客机登机门普遍采用平移外开的运动形式,是舱门相关适航条款要求下的设计迭代和航空公司选择的结果。作为将舱门悬挂在机身结构上的铰链臂,也随着舱门设计的演进而定型。国外运用铸造的盒式结构来制造登机门铰链臂,国内由于铸造工艺限制,采用机加的桁架式结构。本文基于某型商用客机研制平台,利用计算分析确定了登机门铰链臂的载荷工况,基于铸造成型对铰链臂进行拓扑优化设计,根据优化结果针对铸造工艺进行数模完善和进一步优化,得到可用于铸造的零件数模。

摘要：传统的飞机结构设计是基于经验的基础上,在各因素间折中、计算中迭代完成的,这样的设计手段在面对静不定结构时,效率不高。针对民机典型的舱门铰链臂零件,文中开展了基于强度和刚度的拓扑优化设计,为飞机结构设计师提供一种考虑传力路径的新的设计手段和思路,从而提高了结构承载效率、实现结构减重。