复合材料结构优化技术在飞机设计中的应用

采用复合材料结构设计及优化方法,通过编译程序将工程软件CATIA、分析计算软件MSC.PATRAN和优化软件iSIGHT结合,将基于CAD/CAE技术的复合材料结构设计及优化技术融入飞机设计中,有效优化飞机复合材料结构,减轻飞机结构质量.该方法的优点是:(1)在设计铺层阶段就考虑铺层在复杂曲面上的展开形状;(2)能便捷地优化复合材料的结构设计.     

FiberSIM在飞机复合材料壁板设计中的应用

复合材料以其密度低、比强度和比刚度高、疲劳性能好和可设计性,现已广泛应用于飞机的主结构设计中。复合材料结构设计较金属结构复杂,应额外考虑内部铺层结构设计。FiberSIM作为数字化设计制造一体化软件,为复合材料的设计和制造提供全面的解决方案。讨论了FiberSIM辅助机身壁板设计过程中的关键设计点,分析了相关参数对复合材料蒙皮制造仿真结果的影响。     

飞机金属-复合材料副翼结构优化技术

针对飞机副翼结构,讨论了一种金属一复合结构的联合优化设计方法。用拓扑优化方法得到传力路径并对金属骨架布局进行设计。对于金属部件,采用拓扑优化方法进行概念设计,然后通过尺寸优化等方法对各个具体部件进行详细设计。对于复合材料蒙皮,采用三级优化设计方案,从铺设角、铺层比例、铺层厚度、铺层块形状及位置以及铺层次序等多个方面给出层舍板的设计参数,并且在设计过程中充分考虑了制造约束。     

复合材料飞机结构综合优化设计技术研究

针对复合材料前掠翼进行了综合设计优化。建立了多极混合优化设计模型。同时提出了用混合有限元模型实现系统层优化设计的方法。通过三级混合优化设计模型,初步实现了对前掠机翼结构的综合优化设计,一方面达到了提高机翼结构稳定性的目标,另一方面也对机翼层合板结构的铺层顺序实现了铺层设计。     

飞机复合材料结构修理工具的设计

根据飞机复合材料损伤修理的需要,采用镀金刚砂工艺和气动旋转磨削加工技术,设计开发了复合材料修理工具,经试验证明,该工具能很好地满足了飞机复合材料结构损伤修理的需要.     

飞机结构维修性设计

本文从结构角度论述了飞机的维修性设计要求,并就维修口盖设计应注意的问题进行了总结。     

复合材料在飞机结构上的广泛应用

论述了复合材料在飞机结构上的适用场合和基本要求,同时对常用材料和金属材料性能作了比较。在回顾我国复合材料制造技术发展历程的基础上,对该技术在飞机制造业中的应用与发展进行了分析和探讨。     

逆向工程应用中的技术集成及优化再设计

介绍了逆向工程的意义、应用领域、过程及其关键技术。以具体的实例阐述了多项技术的集成应用,对复制结果进行了优化设计,并指出优化再设计是逆向工程的灵魂。     

CAD技术在计算机结构组装设计中的应用

本文介绍了成组分类编码技术,模块化设计技术,标准化设计技术和基于特性的参数化设计技术在计算机结构组装设计中的具体运用。     

三维CAD/CAE技术在球铁件铸造工艺中的应用

在Solid Edge造型软件的基础上开发了针对球铁件的DISA垂直无箱造型工艺的CAD系统，实现了计算机辅助的三维设计。对包含铸造工艺信息的铸件三维模型进行凝固过程的模拟分析，在处理体积变化时使用动态膨胀收缩叠加方法。通过该系统的使用可优化工艺设计，提高效率。     

数控机床的结构设计与优化

对数控机床的结构设计进行了总结,确定了其所要遵循的相关基本原则以及材料选用原则,分析了多种优化创新方法,并对不断发展完善的复合设计理念进行了阐述。     

高速磨床床身结构动态分析与优化

采用CAD/CAE集成技术,在UG和MSC.Patran/Nastran软件平台上建立了高速磨床床身的CAD三维模型和有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了床身的最优结构模型,分析表明综合改进后的床身相比原床身动态性能有了极大的提高.     

复合材料水润滑艉轴承结构设计研究

基于ANSYS CFX流固耦合数值计算方法,对水润滑复合材料艉轴承的润滑性能及结构设计开展研究,阐述了不同水槽结构、间隙比、长径比、直径等对轴承承载力以及水膜压力、轴承变形量、最小水膜厚度、轴承摩擦因数的影响规律。并利用水润滑轴承试验台研究了不同水槽结构对轴承启动摩擦转矩、转变速度以及摩擦因数的影响。研究表明,轴承摩擦因数、水膜最大压强、轴承最大变形随水槽数增多而增大;轴承承载力、最小水膜厚度随间隙比增大而减小,随长径比增大而增大。总结了直径为100~500 mm、长径比为2~3、间隙比为0.1%~0.2%的水润滑艉轴承承载力的变化规律,为水润滑艉轴承设计提供一定的理论依据。     

基于本体的飞机设计知识建模研究

针对飞机设计知识来源复杂和类型不同的问题,概述了本体的相关概念,提出了采用本体方法来表示知识的模型。在本体构建原则和构建方法的基础上归纳出一种循环反馈法,并应用该方法进行具体的飞机设计知识建模,最后总结了基于本体进行知识建模的优点。     

基于本体的飞机设计知识建模研究

针对飞机设计知识来源复杂和类型不同的问题,概述了本体的相关概念,提出了采用本体方法来表示知识的模型。在本体构建原则和构建方法的基础上归纳出一种循环反馈法,并应用该方法进行具体的飞机设计知识建模,最后总结了基于本体进行知识建模的优点。     

小型飞行器机动翼面的展开锁定机构设计

介绍了一种用于小型飞行器机动翼面的展开锁定机构。此机构在机动翼面展开过程中是一运动机构,当翼面锁定后则成为可承受气动力载荷的结构。文中详细介绍了机构的设计原理及特点。地面试验和装机飞行试验结果表明,所设计的机构很好地满足了机动翼面的展开运动要求和气动力承载要求。     

刚架与板组合结构动力学形状优化研究

针对刚架与板组合结构动力学形状优化问题,提出一套联合运用序列二次规划 法、ＢＦＧＳ变尺度法及二次插值技术（一维搜索）,将约束优化问题转化为无约束序 列优化问题,得到了满意的结果。算例表明本文所述方法对刚架与板组合结构的有 效性,显示了算法的工程实用性,并能够推广到其它复杂结构的动力学形状优化问 题中去。     

拓扑优化在发动机吊挂结构设计中的应用

研究了拓扑优化技术及其在航空发动机吊挂结构设计中的应用。建立了拓扑优化问题的数学模型,进行了灵敏度分析,采用CONLIN算法进行优化迭代求解,并介绍了消除数值不稳定现象棋盘格的方法。建立了基于通用有限元分析软件ANSYS和CONLIN优化算法的优化设计平台,采用FORTRAN语言编写了相应的有限元二进制数据读取、灵敏度求解、灵敏度过滤和流程控制等算法。将本方法用于发动机吊挂的结构设计中并得到合理的结果,证实了其有效性。     

基于虚拟技术的精密数控车削加工中心的开发

研究了精密数控车削加工中心的开发过程,为提升机床性能,提高开发效率,降低生产成本,提出了虚拟技术一体化机床开发技术。在机床设计生产过程中同时运用了CAD/CAM技术、CAE技术和运动仿真技术,加快了设计开发过程,验证了新型机床的尺寸正确性和功能完善性。结果表明,虚拟技术在机床设计开发过程中占据着明显的优势。