基于仿生的机身加强筋结构的拓扑优化

摘要

结构材料的有效利用对航空器的设计有着极其重要的意义.在设计飞机结构时进行拓扑优化,可以在满足安全要求的前提下使飞机结构轻量化,极大地降低飞机的全寿命成本,提高其经济效益和性能.基于辣椒中空仿生结构,研究用拓扑优化方法减轻机身结构质量,提高机体结构性能的方法.利用Ansys软件,采用变密度法对机体模型进行拓扑优化,以结构的最小变形能为目标函数,以70%体积缩减量为约束条件,保留主要受力单元,剔除不受力和受力小的单元,得到最合理的主要受力结构.