一种飞机平板类结构优化设计方法

标题：一种飞机平板类结构优化设计方法

摘要：本发明涉及一种飞机平板类结构优化设计方法，属于飞机结构优化设计技术领域，其主要分为两个层次：第一个层次为拓扑优化，确定纵横向骨架的个数与位置，从而得到平板结构最优布局，避免常规方法人为经验的局限性；第二个层次为尺寸优化，确定平板结构的具体参数和尺寸，减少迭代次数，缩短设计周期，通过两级优化循环迭代，最后得到满足各种约束的设计方案，本发明的飞机平板类结构优化设计方法设计过程简单、设计结果可靠，大大减少设计时间。

申请号：CN201711173709.1

申请日：2017/11/22

申请人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种飞机平板类结构优化设计方法，其特征在于，所述飞机平板类结构优化设计方法包括：
1)根据飞机功能及设计要求，确定平板结构的外形尺寸，所述外形尺寸包括平板的长和宽，作为分级优化前的初始设计；
2)采用有限元数值分析方法，对初始的平板结构进行有限元网格划分，根据实际承载情况确定其边界条件；
3)以平板结构材料的分布为优化设计变量，在满足飞机气密载荷的前提下，以平板结构重量最小为目标函数；
4)采用拓扑优化方法，对上述目标函数及变量下的平板结构进行优化计算，根据计算结果，确定纵横向骨架的个数与位置，从而得到平板结构的初始布局；
5)根据平板结构的初始布局及设计要求，确定纵向骨架及横向骨架外形尺寸；
6)以平板结构底板、纵横向骨架的厚度及上下缘条的面积为设计变量，在满足飞机气密载荷的前提下，以平板结构重量最小为目标函数；
7)采用尺寸优化方法，对上述目标函数及变量下的平板结构进行优化计算，从而得到平板结构的最优尺寸及最优布局；
8)对完成的平板结构进行强度计算，根据计算结果，对设计的结构进行调整，获得保证结构性能的最终结构形式。

专利类型：发明申请