某型飛機前起艙段結構幾何剛度分布優(yōu)化設計分析.pdf

1、飛機在地面滑行階段所遇到隨機低幅振動載荷，通過起落架可直接傳遞到機身結構上，由此形成了機體局部結構的動載荷工作環(huán)境。從結構動力學設計角度需要進行結構的剛度分布設計，使之固有頻率特性遠離工作環(huán)境頻率，以保障結構的耐久性技術性能要求。本文針對某型飛機的前起落架艙段結構開展其固有品質(zhì)特性的優(yōu)化設計分析，慮及機械載荷的低頻特性，以前起艙結構的低階頻率特性為性能約束函數(shù)，通過結構有限元動力學建模以及優(yōu)化設計計算，調(diào)整結構的剛度分布形態(tài)以及構件參數(shù)

2、，達到滿足低階頻率特性的最佳結構剛度分布以及最輕結構重量的目標，由此提高結構的動力學品質(zhì)，達到工程應用的目的。 本文在學習結構動力學有限元數(shù)值分析理論及優(yōu)化設計方法的基礎上，應用ANSYS軟件環(huán)境，對飛機前起落架艙段結構進行了結構有限元建模以及結構參數(shù)的優(yōu)化設計研究探討。論文主要研究工作內(nèi)容包括： 對飛機前起落架艙段結構進行了有限元離散化，建立了結構有限元動特性數(shù)值解模型及優(yōu)化變量設計；在數(shù)值優(yōu)化技術框架下對結構低階

3、頻率特性進行了構件尺寸的參數(shù)優(yōu)化設計，獲得了在低階固有頻率特性約束條件下的最輕結構重量及最佳結構幾何剛度分布，并對數(shù)值優(yōu)化后的前起落架結構進行了動載荷結構強度校核。 論文詳細介紹了程序計算中所采用的結構動特性的有限元數(shù)值分析方法、總結了結構數(shù)值優(yōu)化理論；論述了結構固有振動特性的數(shù)值優(yōu)化設計的各細節(jié)工作以及優(yōu)化分析結果；并對優(yōu)化后的前起艙段進行結構動載荷強度校核結果進行了分析說明。最后，論文給出了研究工作的總結性結論。