复合材料机翼壁板结构的快速化设计方法研究
复合材料在机体结构中所占的比重已经成为衡量大型客机先进性的重要指标之一。由于复合材料各向异性的力学性能特点，设计参数较多，大大增加了设计工作特别是快速化设计的难度。因此，研究复合材料机翼壁板的快速化设计方法是一项有重要工程意义的工作。 机翼壁板一般是航空薄壁加筋结构，筋条对蒙皮提供弹性支持，不同的桁条—蒙皮刚度对加筋板的支持效率不同，存在最优点。本文提出一种基于有限元法建立复合材料加筋板初始屈曲经验曲线，进行复合材料加筋壁板快速优化设计的方法，主要应用于尺寸布局设计的过程中。在机翼壁板的优化设计中，通常采用分级优化的思想。因此，在蒙皮铺层优化结果的基础上，将机翼结构模拟成盒段结构，并将其参数化，通过桁条—刚度比例系数（加筋比，厚度比），可以计算出盒段结构上筋条的细节尺寸。将桁条—蒙皮刚度比例系数作为变量，利用PCL参数化建模手段，短时间内建立不同桁条—蒙皮刚度对应的有限元模型，并进行稳定性分析。通过不同的桁条—蒙皮刚度比例和对应的加筋壁板结构承载效率，做出经验曲线。然后根据经验曲线可以实现加筋壁板的快速化设计。
客机机翼壁板;复合材料;结构设计;蒙皮刚度;有限元模型
南京航空航天大学
硕士
飞行器设计
金海波
2011
中文
V214.8;V224
63
2013-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）