热机械载荷作用下的结构布局优化设计

摘要

穿越地球大气层的高速飞行器同时受到气动加热载荷和机械载荷的作用，其结构设计必须满足热和机械设计要求。本文采用权函数法，同时考虑了机械性能和导热性能要求，以结构质量最轻为目标函数，分别对结构型式和结构参数进行了优化设计。首先对应不同机械载荷和温度载荷要求的权重之比，进行多目标拓扑优化，获得合理的结构型式；然后对应拓扑优化得到的不同结构型式，进行结构参数化建模，用遗传算法进行结构参数优化，找出最优解。最后通过加筋板的实际算例，验证了该方法的可行性和有效性。