基于变密度法的某飞机隔框结构拓扑优化

摘要：

针对航空器设计过程中的结构轻量化需求,设计出具有良好性能的航空结构尤为重要.为实现飞机隔框结构的减重目标,提出了一种基于变密度法的拓扑优化方法.该优化方法利用拉格朗日函数推导了变密度拓扑优化方法,假设构成结构的材料密度与材料的某一个或几个物理参数存在函数关系,计算出各有限元结构对密度的相关程度,按照材料密度相关程度对各单元体密度取值以完成对隔框结构的拓扑处理.拓扑仿真实验中,以某型国产飞机框结构为例,进行某型国产飞机普通隔框的三维建模,对隔框结构模型进行拓扑优化设计分析,实现了载荷位置和载荷形式不变条件下,结构最佳分布形式和结构减重近40％的理论结果,根据拓扑优化结构作出具体分析,并总结了拓扑优化的材料分布规律.

关键词：变密度法、隔框结构、拓扑优化、拉格朗日法、结构轻量化

所属期刊栏目：38

分类号：V224(飞机构造与设计)

资助基金：吉林省自然科学基金资助项目20130101059JC

在线出版日期：2018-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：232-235