基于拓扑优化技术的飞机普通框设计方法研究

摘要

为了能够合理地降低飞机结构重量系数,针对飞机结构件,以普通框为研究对象,通过对"敏度阈值"的改进,提出"敏度变阈值"概念,并与"约束补偿"策略结合而形成拓扑优化算法,用于普通框的材料布局设计.以一轻型飞机的后段某一普通框为例,拓扑优化结果表明:(1)等材料设计时,刚度提高百分之四十;(2)等刚度设计时,材料用量减少百分之三十.由此可以得出:(1)基于"敏度变阈值"的拓扑优化算法用于飞机普通框改进设计是可行的和有效的;(2)给出了一种具有可操作性的设计方法,用以实现框结构"等刚度"的设计思想;(3)所给出的方法易于飞机结构设计人员接受与掌握,并且具有工程实用价值.