基于MSC Nastran的优化技术

减轻结构质量对现代飞机具有极其重要的意义,进行结构优化设计可以更加合理地确定材料分布,提高材料的利用率,从而满足这一目标要求.目前,结构优化技术已广泛应用于飞机结构设计中,通过确定优化设计变量、优化区域以及响应约束,采用MSC Nastran对机翼进行优化设计,在满足强度刚度设计要求的前提下,实现结构质量最轻的设计目标.     

T形长桁整体加筋壁板稳定性研究与试验验证

综合运用工程计算方法、有限元分析方法和试验方法,分别进行了13种T形长桁整体加筋壁板的稳定性研究,讨论了两种理论方法的准确性,得到了长桁与蒙皮刚度比对屈曲载荷的影响变化规律。结果表明:工程计算方法、有限元分析方法与试验结果吻合较好;当Ast/(bsts) 0. 4时,整体加筋壁板的局部屈曲载荷随长桁与蒙皮刚度比的减小而提高;随肋间距的增加,屈曲载荷变化不大。     

基于刚度约束的飞机复合材料货舱门优化设计

民用飞机在飞行过程中,舱门要承受很大的压差载荷。随着轻量化要求的日益严格,复合材料舱门逐渐成为一种趋势,而舱门在设计中除了满足强度要求外还必须满足刚度要求。为了研究复合材料在舱门上应用的减重潜力,完善了舱门刚度约束条件,包括最大变形量、波纹度、阶差、间隙等多种刚度要求,在此基础上按照强度及铺层比例等要求,提出了一种考虑多种刚度约束的复合材料舱门优化设计方法。以飞机前货舱门为例,以刚度、强度及铺层比例为约束条件,应用NASTRAN进行了蒙皮、横梁和纵梁的铺层优化,实现了复合材料前货舱门的轻量化设计。结果表明前货舱门采用复合材料并经过优化分析后结构重量降低了24.30%,具有很大的减重潜力,研究结果为复合材料在飞机货舱门上的应用提供了一定参考。     

整体加筋壁板轴压强度设计方法

基于Johnson-Euler公式建立了中长柱整体加筋壁板压缩强度工程计算方法,经过7050铝合金整体加筋壁板的轴向压缩试验验证是合理的,压缩失稳载荷计算误差满足设计要求。在整体加筋壁板总面积相同的条件下,压缩失稳载荷随蒙皮与长桁的面积比λ增加呈现出先增加后降低的变化规律,据此通过调整λ可获得整体加筋壁板较佳的设计方案。     

基于MSC Nastran的复合材料尾翼优化分析

以Patran为前处理软件,MSC Nastran为求解器,复合材料铺层数为设计变量,以结构质量最轻为目标函数,对复合材料尾翼进行优化设计,并总结复合材料结构优化设计中的思路、方法和步骤.