可變形機翼柔性蒙皮蜂窩芯設(shè)計與分析.pdf

1、柔性蒙皮的主要作用是維持飛行器的氣動外形、適應(yīng)翼形的變化以及承受和傳遞氣動載荷給機翼骨架，使飛行器具有良好的氣動性能。與傳統(tǒng)飛行器的固定機翼不同，對于自適應(yīng)變體飛機而言，需要異面承載能力高、共面變形性能好、質(zhì)量輕，抗振性能好的柔性蒙皮作為支撐體。由于蜂窩夾心層表征單元的拓撲形狀是影響柔性蒙皮性能的重要因素，為此對蜂窩單元開展了詳細的研究。針對作為支撐體的傳統(tǒng)內(nèi)凹蜂窩結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，同時廣泛應(yīng)用于航空復(fù)合材料加工制造的快速成形技

2、術(shù)（RP）加工傳統(tǒng)負泊松比蜂窩還存在加工困難，本文通過邊緣切割除掉傳統(tǒng)負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)尖角，提出一種新型負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)，設(shè)計并加工實物，做了相應(yīng)的理論和實驗探究。
　　參考 Gibson、Ashby等效法，使用能量法推導(dǎo)了改進后蜂窩結(jié)構(gòu)的面內(nèi)彈性參數(shù)，基于最小勢能原理和最小余能原理研究了結(jié)構(gòu)的等效剪切模量，為研究新型蜂窩結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)與力學(xué)性能之間的關(guān)系提供了理論參考；利用Matlab對蜂窩結(jié)構(gòu)的共面力學(xué)性能進行了數(shù)值分析，對蜂窩

3、單元各參數(shù)無量綱化，分析了不同參數(shù)對面內(nèi)變形性能的影響趨勢，為蜂窩單元結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ)。
　　采用響應(yīng)面法對蜂窩單元結(jié)構(gòu)的固有頻率建模，選擇正交實驗設(shè)計方法設(shè)計空間樣本點，根據(jù)這些樣本點使用ANSYS進行模態(tài)分析得到響應(yīng)面值，進而確定了蜂窩單元結(jié)構(gòu)一階模態(tài)固有頻率與蜂窩單元幾何尺寸間的近似數(shù)學(xué)表達式，并驗證了模型的可靠性。
　　基于模擬退火法對粒子群算法進行改進，避免了PSO易于陷入局部最優(yōu)的缺點，并使用該算法對