一种板筋结构设计方法技术

技术编号:3765506 阅读:813 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种板筋结构设计方法,其特征在于:包含有如下步骤:板筋拓扑优化步骤;板筋尺寸优化步骤;其中板筋拓扑优化步骤包含有如下步骤:建立求解主传力路经的数学模型步骤;结构分析步骤;基于敏度阈值的优化步骤;收敛判定步骤;主传力路经确定步骤。本发明专利技术,改变了传统的板筋设计方法,改善了板筋性能。可以应用于飞机、日常物品的结构设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械领域,特别提供了。
技术介绍
板筋结构在现代飞机上有着广泛的应用,无论是机身的主承力加强框, 还是翼面的大梁或者加强翼肋,均是比较典型的板筋结构,传统普通的板 筋结构性能一般。为了研究板筋结构的优化设计问题,本文首先采用基于敏度阈值的拓 扑优化方法来确定结构的主传力路径,并将筋条布置在所求出的主传力路 径上;然后,以板和杆单元来模拟板筋结构,并建立相应的有限元分析模 型;最后,以板的厚度和筋条的剖面积为设计变量,进行满应力设计来获 得最终的优化方案。多种算例的数值仿真结果显示运用本文方法与传统 的基于工程经验的方法相比,在结构等刚度的条件下,前者的设计方案能 够减轻结构重量达到5%~20%;进一步的研究还发现本文给出的板筋结 构筋条布置在主传力路径;与桁架结构杆件布置在主传力路径;以及 常规的板筋结构筋条不完全布置在主传力路径;相比,各有其特点,同 样在等结构刚度条件下,三者相比较,前者的结构重量最轻,中间的桁架 结构的应力值最低,后者的应力值最高。因此,设计师可根据零件的受力 特征来选择不同的结构形式。通常,航空飞行器属于薄壁结构,其刚度是 很突出的问题,特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板筋结构设计方法,其特征在于:包含有如下步骤: 板筋拓扑优化步骤; 板筋尺寸优化步骤; 其中板筋拓扑优化步骤包含有如下步骤: 建立求解主传力路经的数学模型步骤; 结构分析步骤; 基于敏度阈值的优化步骤 ; 收敛判定步骤; 主传力路经确定步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙聪邓扬晨
申请(专利权)人:中国航空工业第一集团公司沈阳飞机设计研究所
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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