一种安装飞机机载设备的拉杆参数优化方法

标题：一种安装飞机机载设备的拉杆参数优化方法

摘要：一种安装飞机机载设备的拉杆参数优化方法，使用非线性刚度单元模拟飞机机载设备安装的减振装置，建立设备安装拉杆的非线性有限元模型，选取拉杆结构参数作为优化变量，对有限元模型进行参数化，建立以拉杆结构参数为变量的参数化模型，确定约束条件和优化目标，给定优化变量初值，使用遗传算法程序生成初始种群，并计算目标函数，生成下一代种群，重复步骤五，直直到满足收敛性判据，得到拉杆的最终参数，结束优化。

申请号：CN201811305756.1

申请日：2018/11/2

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：1.一种安装飞机机载设备的拉杆参数优化方法，具体包括以下步骤：
步骤一：使用非线性刚度单元模拟飞机机载设备安装的减振装置，建立设备安装拉杆的非线性有限元模型；
步骤二：选取拉杆结构参数作为优化变量，对步骤一中的有限元模型进行参数化，建立以拉杆结构参数为变量的参数化模型；该参数也可以是拉杆直径、拉杆壁厚或拉杆材料；
步骤三：确定约束条件和优化目标，拉杆应该满足拉伸和压缩强度要求，即拉杆应力不超过材料的拉伸和压缩强度，即满足下列公式；
σt≤0.8σbσc≤0.8σ-b公式中，σt为拉杆的最大拉应力，σb为拉杆的抗拉强度极限，σc为拉杆的最大压应力，σ-b为拉杆的抗压强度极限，将拉杆重量作为优化目标建立目标函数如下：
式中，n为优化变量个数，Vi可用下列公式来计算。
公式中，S为拉杆剖面面积，L为拉杆长度，ρ为拉杆密度，W为权系数，W为一个大于10的常数；
步骤四：给定优化变量初值，使用遗传算法程序生成初始种群；
步骤五：将步骤四产生的初始种群代入步骤二得到的参数化模型进行非线性有限元分析，得到有限元计算结果文件，并计算目标函数；
步骤六：根据收敛性判据，判断目标函数，如果满足判据要求结束优化，如果不满足进行入遗传算法程序迭代，生成下一代种群，重复步骤五，直到满足收敛性判据，得到拉杆的最终参数，结束优化。

专利类型：发明申请