一种考虑串油特性的飞机油箱承载结构轻量化设计方法

摘要

本发明涉及一种考虑串油特性的飞机油箱承载结构轻量化设计方法，以减轻飞机油箱中筋板的质量为优化目标，并辅以强度约束、燃油串油性约束，在保证设计性能不下降的情况下，实现飞机结构减重的目的；这种方法使用水平集函数来描绘承载板件的开孔，较之于主流拓扑优化方法，如变密度法、均匀化法等，可有效控制开孔边界的形状，保证边界简单、规则，明显提升了设计方案的可制造性；同时本方法使用光滑粒子流体动力学的相关知识完成了对油箱中燃油晃动行为的模拟，在尽量减少承载板质量的前提下仍旧保持设计结果获得良好的串油性与抑波性，从而缩短了燃油测量时间，提升了反馈速率，加快了飞机重心的恢复时间，并最终赋予飞机较好地飞行控制性能。