考虑多工况的起落架结构拓扑优化设计

摘要

飞机起落架结构在着陆、地面操纵多工况下承担复杂载荷,因此在保证起落架结构的承载能力的同时满足轻量化设计,是起落架设计的重点。该文以起落架外筒为例,考虑起落架在使用过程中的若干严苛工况载荷,基于有限元方法,以应力和体积为主要约束,以加权应变能最小化为优化目标,采用各向同性材料惩罚模型进行拓扑优化求解,得到高度适配于使用工况的"强、坚、轻"的结构,基于多工况载荷的优化后起落架外筒质量降低了19.87%。