拓扑优化技术在机翼前缘设计中的应用

摘要

针对柔性机构实现机翼前缘变形问题,应用连续体拓扑优化技术,以实际位移与目标位移之间的偏差为目标函数,材料用量和屈服应力为约束,并考虑到机翼表面受栽荷约束等实际情况,建立SIMP(solid isotropic material with penalization)密度刚度插值的拓扑优化模型.分别采用Mat-lab及Ansys软件对柔性机构优化设计和仿真分析,并最终进行了铝合金实物模型形变实验.研究结果显示:机翼前缘断面模型在0～1 N/mm均布外载约束下,可实现0～6.7°理想的机翼前缘变形.