带孔薄壁曲壳结构的曲面形状与孔洞形状协同优化设计方法

摘要

本发明公开了一种带孔薄壁曲壳结构的曲面形状与孔洞形状协同优化设计方法，用于解决现有的设计方法无法进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计的技术问题。技术方案是同时定义与曲面形状相关的曲面设计变量和与孔洞形状相关的孔形设计变量两种设计变量，将孔形设计变量定义在随曲面形状变化而改变的曲面内部参数映射域中，从而有效地保证了孔形曲线始终位于参数映射域内，从而在保证结构完整性的同时，实现了曲面形状与其上的孔洞形状的协同优化设计。采用本发明方法的设计流程进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计后，初始体积约束下的带孔薄壁双曲旋转曲壳结构有限元模型的最大等效应力由初始的135.199～360.649kPa降低到18.690～24.181kPa，降幅达到82.1～94.8％。