专利详情

专利权人	西北工业大学
专利名称	一种联结翼布局飞机结构刚度协调设计方法
专利简介（摘要）	本发明提出一种联结翼布局飞机结构刚度协调设计方法，采用分段二次函数描述前后翼的弯曲/扭转刚度曲线，利用梯度法对刚度曲线表征参数进行快速寻优，进而基于进化算法进行结构构型和尺寸确定。本优化方法中第一级设计变量少，第二级为纯数值计算，优化周期短，可快速得到具有刚度协调特性的联结翼布局飞机最优初始结构方案。
专利类型	发明专利
专利号	CN202210726425.5	申请日	2022-6-23	有效期限	20年
技术领域	电子信息技术,
解决的技术问题	大展弦比机翼结构设计一般采用薄壁工程梁理论，即可通过气动载荷、惯性载荷、集中力计算翼剖面内力(弯矩、剪力、扭矩)，进而根据正应力和剪流计算公式确定剖面元件尺寸。然而对于联结翼布局飞机，前翼和后翼在整体上构成超静定双梁结构，联结处的支反力会影响前翼与后翼上的内力，且联结处的支反力取决于气动载荷分布、惯性载荷分布以及前后翼的刚度分布，进而导致联结翼布局飞机前后翼剖面内力与前后翼刚度分布有关。由于此时内力无法解算，就无法确定元件尺寸，导致传统的薄壁工程梁理论结构设计方法无法在联结翼结构设计上应用。因此，采用新型的优化设计方法对联结翼布局飞机结构设计至关重要，具体可以采用相应的优化方法来进行前后翼结构尺寸设计，但是以尺寸作为优化设计变量，存在的问题在于设计变量较多。若采用传统的梯度优化算法进行寻优，不可避免地会陷入局部最优解；若采用遗传算法进行寻优，易于保证全局最优解，然而众多的设计变量对进化算法本身及其工程应用都带来了巨大挑战，优化设计周期长，不适用于初始方案设计阶段。因此，迫切需要发展一种适用于联结翼布局飞机结构刚度协调设计的高效优化设计模型及求解方法。
发明内容	针对传统的薄壁工程梁理论结构设计方法无法在联结翼布局飞机结构设计上应用，而采用传统优化方法存在设计变量多，设计周期长的问题，本发明提出一种联结翼布局飞机结构刚度协调设计方法，采用两级优化：第一级优化中，以前后翼弯曲刚度和扭转刚度曲线作为设计变量，设计变量数目少，优化周期短，第二级优化中，不需要进行力学分析或者有限元调用，纯数值计算，计算量小；实现了高效的联结翼布局飞机结构刚度协调设计。
技术效果	本发明的有益效果是：该联结翼布局飞机结构刚度协调设计方法，采用分段二次函数描述前后翼的弯曲/扭转刚度曲线，利用梯度法对刚度曲线表征参数进行快速寻优，进而基于进化算法进行结构构型和尺寸确定。本优化方法中第一级设计变量少，第二级为纯数值计算，优化周期短，可快速得到具有刚度协调特性的联结翼布局飞机最优初始结构方案。
专利交易方式	许可
预计交易额	不低于10万元
联系人	秦老师		电话	029-68518707
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