考虑钉载的机翼翼梁结构拓扑优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑钉载的机翼翼梁结构拓扑优化设计方法，用于解决现有柔性结构的设计方法优化后螺栓钉载高的技术问题。技术方案是采用工程梁的挠度公式将螺栓钉载约束转化为位移约束，用伴随法求得钉载灵敏度，并和材料用量一起作为刚度优化的约束，进行结构拓扑优化设计得到优化结果。该方法在结构的初始设计阶段保证结构刚度性能，同时考虑蒙皮与翼梁之间的刚度匹配关系，有效地降低了因刚度差引起的螺栓钉载。经测试，优化约束结构体分比同为0.3的情况下，柔顺度函数由背景技术的6.60×102J上升为6.67×102J，提高了1%；钉载由背景技术的30.13N降低到19.97N，降低了33.7%，大幅降低了螺栓钉载。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种考虑钉载的机翼翼梁结构拓扑优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、建立拓扑优化模型，定义梁腹板为拓扑优化的设计域Ω并将Ω离散为n个有限单元，xi为单元对应的伪密度，vi为单元体积，Ui为单元位移向量，Ki为单元刚度矩阵，F为节点等效载荷向量，U为节点整体位移向量，K为结构总刚度矩阵，C为结构柔顺度函数；定义刚度优化问题：优化目标函数为柔顺度函数最小，约束条件为材料使用体分比小于findX=(x1,x2,...,xn)minC(X)=Σi=1nUiTKiUis.t.KU=FV(X)=Σi=1nxivi≤V‾Fp≤F*0<xi&l...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯杰，谷小军，高欢欢，周莹，朱继宏，张卫红，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：