超輕復(fù)合材料機(jī)翼模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、樹脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比模量、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)異的性能，是理想的航空材料，在飛機(jī)上的應(yīng)用比例逐年增高。機(jī)翼是飛機(jī)最為重要的部件之一，主要作用有:為飛行提供，保證飛行性能和機(jī)動性，保證橫向穩(wěn)定性和操縱性。機(jī)翼應(yīng)用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)效率，改善飛機(jī)氣動性能、飛行品質(zhì)、控制特性的重要技術(shù)途徑之一。
　　本文以一種大展弦比超輕復(fù)合材料機(jī)翼為研究對象，對機(jī)翼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部骨架以及蒙皮結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。首先建立了機(jī)翼模型的3

2、D有限元分析模型，基于Optistruct軟件中的拓?fù)鋬?yōu)化模塊，對機(jī)翼模型主要受載區(qū)域的內(nèi)部空間進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，得到了內(nèi)部梁架結(jié)構(gòu)的位置信息。在此基礎(chǔ)上分析了該機(jī)翼模型各個承力構(gòu)建的彎曲剛度之比，根據(jù)“剛度分配法”確定了機(jī)翼模型上載荷分配情況;在第三部分結(jié)合復(fù)合材料優(yōu)越的可設(shè)計性，結(jié)合OptiStruct軟件對機(jī)翼蒙皮結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，經(jīng)過自由尺寸優(yōu)化、層組尺寸優(yōu)化、鋪層順序優(yōu)化三個優(yōu)化過程后，蒙皮結(jié)構(gòu)剛度性能得到了提高同時質(zhì)量得到