直升機旋翼集成設計平臺開發(fā)及槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、旋翼是直升機的關(guān)鍵部件，由槳轂、自動傾斜器和槳葉等組件構(gòu)成。直升機旋翼結(jié)構(gòu)設計需要跨越多個學科、多個軟件才能完成，然而，現(xiàn)有旋翼軟件系統(tǒng)之間大都相互獨立，使用的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式也不盡相同，信息傳遞較為困難，這大大影響了旋翼結(jié)構(gòu)設計的效率。另外，直升機槳葉結(jié)構(gòu)設計中優(yōu)化設計難以開展、自動化三維建模程度較低。
　　針對上述問題，本文對旋翼結(jié)構(gòu)設計方法和集成設計技術(shù)展開了研究，在此基礎上開發(fā)了直升機旋翼結(jié)構(gòu)集成設計平臺軟件RDIS（R

2、otor Design Integration System），集成了槳轂與自動傾斜器結(jié)構(gòu)設計子系統(tǒng)、槳葉結(jié)構(gòu)設計子系統(tǒng)、旋翼調(diào)頻優(yōu)化設計子系統(tǒng)；同時，本文對槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化和槳葉組件自動化三維建模方法進行了研究，并將研究成果集成到 RDIS軟件中。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1.基于數(shù)據(jù)庫訪問、CATIA二次開發(fā)、參數(shù)化圖形顯示等技術(shù)，自主研發(fā)了直升機旋翼結(jié)構(gòu)集成設計平臺軟件RDIS，將槳轂與自動傾斜器結(jié)構(gòu)設計、槳葉結(jié)構(gòu)設計、旋翼調(diào)

3、頻優(yōu)化設計三個子系統(tǒng)集成起來，實現(xiàn)了軟件子系統(tǒng)之間、RDIS軟件與外部軟件之間的信息傳遞。該平臺軟件目前已經(jīng)交付使用。
　　2.基于槳葉參數(shù)化定義和特性計算開展了槳葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究，對槳葉結(jié)構(gòu)設計變量、設計約束、優(yōu)化目標、優(yōu)化方法進行了分析，利用iSight多學科優(yōu)化軟件建立了槳葉剖面優(yōu)化模型和整體優(yōu)化模型，以某模型槳葉為例進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化實驗，取得了槳葉轉(zhuǎn)動慣量增大1.20％，同時質(zhì)量減小3.29%的優(yōu)化效果。
　　3.槳