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文檔簡介
1、平流層飛艇具有駐空時間長、覆蓋面積廣、運行成本低等優(yōu)勢,是理想的臨近空間平臺,得到了各國研究人員的重視。囊體結(jié)構(gòu)作為飛艇的主要組成部分,對整艇的結(jié)構(gòu)性能、氣動性能等具有重要影響。對囊體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析方法的研究將能為飛艇總體優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)。本文針對囊體結(jié)構(gòu),重點對囊體外形優(yōu)化設(shè)計方法、囊體結(jié)構(gòu)剛度和強度設(shè)計方法、囊體內(nèi)部繩索設(shè)計方法及囊體結(jié)構(gòu)的氣彈特性計算分析方法等方面開展了研究。
針對囊體外形多目標優(yōu)化,以多目標集成優(yōu)化平臺i
2、SIGHT為基礎(chǔ),提出了囊體外形多目標優(yōu)化設(shè)計方法。參考美國Sounder平流層飛艇囊體外形,在囊體體積一定的約束下,以囊體阻力最小及表面積最小為優(yōu)化目標建立了多目標優(yōu)化模型,分別采用拉丁超立方體和鄰域培植遺傳算法開展了試驗設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計,得到了最優(yōu)囊體外形。
針對囊體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析,以囊體局部不發(fā)生失穩(wěn)為準則,給出了最小工作囊壓計算公式。從平衡的角度出發(fā),推導(dǎo)了囊體結(jié)構(gòu)應(yīng)力場計算公式,可用于囊體結(jié)構(gòu)強度設(shè)計分析。針對縱向裁片方
3、法,給出了考慮接縫影響下的囊體質(zhì)量修正計算公式。對均勻囊壓作用、非均勻囊壓作用下囊體結(jié)構(gòu)變形響應(yīng)進行了數(shù)值計算,計算結(jié)果為囊體內(nèi)部繩索設(shè)計、囊體裁片設(shè)計及局部補強設(shè)計等提供了參考。對囊體結(jié)構(gòu)等壓膨脹影響參數(shù)進行了計算分析,給出了囊體結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力及位移隨囊壓及蒙皮材料彈性模量的變化曲線。對于不同繩索布置方案,建立了力學(xué)分析模型,推導(dǎo)了相應(yīng)繩索的張力計算公式,可用于指導(dǎo)繩索工作張力的計算和預(yù)報,并能用于指導(dǎo)繩索連接點位置設(shè)計工作?;诟郊訌?/p>
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