一种综合位移和应力约束的准则优化方法

标题：一种综合位移和应力约束的准则优化方法

摘要：本发明涉及一种综合考虑位移和应力约束的同步失效准则优化方法，现在常用的位移准则法具有多工况计算复杂、区分有效无效约束困难、计算量大等缺点，限制了它在复杂大型工程结构问题上的应用。本发明提供的优化方法，可以飞机结构在满足位移和应力约束指标下快速达到减重的目的，节省分析时间和成本。

申请号：CN201410756197.1

申请日：2014/12/10

申请人：中国飞机强度研究所

首项权利要求：一种综合位移和应力约束的准则优化方法，其特征在于，包括：(1)对飞机结构进行有限元划分并进行整体静力分析，根据分析得到单元的应力值和位移值，结合许用值求出每个单元的应力比和挠度比；(2)射线步：求出所有应力比和挠度比中的最大者，所有单元尺寸都乘以该最大值，将设计点限制在当前约束面的边界；(3)在位移约束方向上加单位虚载荷，根据虚载荷与实际工况应力值是否相同正负号将所有可变单元分为位移元件和应力元件；(4)调整步：位移元件按位移迭代式设计，应力元件则按应力比法迭代式设计，同时保证结构尺寸在要求上下限范围内，位移迭代式：Ai(Δ )=(Wρ iujaFiqFijAi2Ei)η Ai(1)其中：为优化迭代中调整步调整后的设计变量值，表示j号方向的在最严重工况下的位移，Fiq表示第i个元件q工况下的元件内力，Fij为沿位移j方向的单位力在杆i中引起的内力，ρi为元件的密度，Ei为元件的弹性模量，W为当前单元的结构重量；应力比法迭代式：Ai(Δ )=(μ i(1))η Ai(1)其中：为该单元在所有工况中应力比的最大值；(5)重复(1)～(4)步，直至射线步后所得结构重量与前次迭代相比收敛后，输出最优方案，以最后两次射线步后所得点之一作为近似最轻点。

专利类型：发明申请