The invention belongs to the field of aircraft structural design, in particular to an optimization method considering the continuity of structural parameters of composite materials. It includes the following steps: initial structure analysis, parameter partition, selection of foundation area, establishment of ratio relationship between other parameter partition and foundation area, establishment of ratio constraint conditions, optimization design and derivation of optimization results. While optimizing the parameters of composite laminate structure, the continuity of the laminate design is taken into account. The optimum design results need only a few modifications, and can be directly applied to the detailed design of Engineering structures. This method has strong operability and is suitable for various optimization analysis programs. It has high computational efficiency and low resource consumption.
【技术实现步骤摘要】
一种考虑复合材料结构参数连续性的优化方法
本专利技术属于飞机结构设计领域，具体为一种考虑复合材料结构参数连续性的优化方法。
技术介绍
金属结构优化设计仅需要获取各优化设计分区的参数分布即可，但对于复合材料结构，为了兼顾铺层的工艺性，各优化设计分区间的参数必须具有的连续性。传统使用古典优化设计算法(如规划类算法等)进行优化设计时，仅能将复合材料各分区的铺层厚度作为优化设计参数，而各分区间的铺层往往很难连续，由此带来的结果是需要对优化设计结果进行修正，很多时候，对优化设计的修正会带来重量的回弹，减弱优化减重的收益。如图1所示为A区和B区的优化设计结果，其中A区铺层为厚区向B区进行厚度过渡，如果双向进行厚度过渡，会造成过渡区型面的扭曲，工艺性和传力特性都比较差，为了改善这种情况，需按图2所示进行结果修正(即补回A区中的-45°铺层)，这种修正使得A区重量增加，抵消了优化设计取得的效果。尽管遗传算法等进化类优化算法可以在基因组码时兼顾铺层的连续性，但对于大中型飞机的结构，优化设计参数多，如果要获得优化设计结果，需要消耗大量的计算资源，需要数台并行计算机经过数天的计算迭代才...
【技术保护点】
1.一种考虑复合材料结构参数连续性的优化方法，其特征在于，工程结构参数优化设计在铺层传力路径确定后开展，按照初始的载荷分布和结构应力/应变分布水平，确定出零件的优化设计分区；提取各铺层分区中各铺向角的铺层厚度；取零件上的厚区或薄区作为基础分区，其各铺向角的铺层厚度作为基础参数，构建基础分区各铺向角铺层厚度与相邻分区同一铺向角的铺层厚度间的比率关系：R1、R2、……、Rn；根据结构的受力特点以及复合材料结构设计要求中对相邻厚度区厚度变化的限制要求，对每一比率给定一个取值区间，并作为优化约束条件的一部分引入到优化设计模型中，提交优化计算；根据计算结果，适当调整厚度比率的取值区间...
【技术特征摘要】
1.一种考虑复合材料结构参数连续性的优化方法，其特征在于，工程结构参数优化设计在铺层传力路径确定后开展，按照初始的载荷分布和结构应力/应变分布水平，确定出零件的优化设计分区；提取各铺层分区中各铺向角的铺层厚度；取零件上的厚区或薄区作为基础分区，其各铺向角的铺层厚度作为基础参数，构建基础分区各铺向角铺层厚度与相邻分区同一铺向角的铺层厚度间的比率关系：R1、R2、……、Rn；根据结构的受力特点以及复合材料结构设...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，段婷婷，杨晔楠，刘凤楠，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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