基于分区域优化模型的复合材料纺锤杆结构优化设计

摘要

本文对航天结构上使用的复合材料纺锤杆优化设计问题进行了研究.在结构层面,复合材料纺锤杆的截面沿轴向是变化的,在材料层面,杆件由各向异性的复合材料制作而成,因此,复合材料纺锤杆的优化设计相比传统材料杆存在更多的特点和难点.针对复合材料纺锤杆优化设计问题的特点和难点,提出了针对性的分区域优化模型,拓宽了优化设计的空间;建立了基于MATLAB和Ansys的优化设计方法,实现了复合材料纺锤杆的智能优化设计.优化结果表明,基于本文提出的优化设计模型和方法,纺锤杆较初始设计减重39.0％,较以往模型减重15.9％,证明了优化设计模型的优越性和优化设计方法的可行性.