基于可拓学与仿生学的板壳结构设计

摘要

为了使板壳结构具有轻量化、高承载能力,运用仿生学和可拓学对板壳结构进行优化设计;通过将仿生学和可拓学相结合,构建生物耦合分析的可拓模型;运用该可拓模型对蝉翼结构进行分析,得到蝉翼承载能力的可拓模型,然后运用层次分析法构建生物耦元贡献度判断矩阵;经过计算,将承载功能贡献度最大的翅脉结构耦元作为主耦元进行仿生设计,得到新型仿蝉翼板壳结构;最后运用Workbench仿真软件对新型仿蝉翼板壳结构进行静力学分析,将仿真分析结果与传统型板壳结构分析结果进行比较.结果表明,在相同边界条件下,新型仿蝉翼板壳结构质量减小5.06％,应力减小15.83％.