復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)研究.pdf

1、復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化設(shè)計技術(shù)是充分發(fā)揮復(fù)合材料的可設(shè)計性特點,提高飛機結(jié)構(gòu)整體性能的最佳工具.該文結(jié)合現(xiàn)代結(jié)構(gòu)有限元分析方法、現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)、復(fù)合材料氣動彈性剪裁設(shè)計方法以及相關(guān)的高性能數(shù)值計算工具開發(fā)出了擁有自己獨立有限元程序的復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)(COSOAS).在內(nèi)容上該文突出復(fù)合材料應(yīng)用特色.首先根據(jù)結(jié)構(gòu)有限元分析需要,提出了一套適合復(fù)合材料分析應(yīng)用的MITC4層合板單元,并在此基礎(chǔ)上形成了含

2、有復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜強度和穩(wěn)定性分析功能的有限元分析系統(tǒng).然后根據(jù)復(fù)合材料所具有的鋪層設(shè)計特點,通過引入中間設(shè)計變量和兩級優(yōu)化模型,構(gòu)造出具有較強適應(yīng)性的復(fù)合材料鋪層順序綜合優(yōu)化設(shè)計模型.此外在飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,復(fù)合材料翼面結(jié)構(gòu)還要滿足氣動彈性設(shè)計的需要,該文通過讀入由NASTRAN所產(chǎn)生的氣動影響系數(shù)矩陣,構(gòu)造出滿足復(fù)合材料氣動彈性分析所需要的靜氣動彈性平衡方程和發(fā)散特征方程,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了復(fù)合材料氣動彈性剪裁優(yōu)化設(shè)計.最后該文從工