考虑刚度约束的复材机翼蒙皮开口补强设计研究

Research of composites wing skin cutout reinforcement design considering stiffness constraints

提出了一种可同时考虑弯曲、扭转刚度约束和静强度约束的复材机翼蒙皮开口补强优化设计方法。传统的补强方法只考虑了开口边缘和开口两侧的补强,而忽略开口之间的补强,这样的补强方式在满足静强度约束时可能无法满足扭转刚度的要求,给飞机的颤振安全带来隐患。而考虑多约束的优化方法以开口周边不同区域的蒙皮厚度和各角度铺层比例为设计变量,以典型载荷下翼盒的弯曲变形,扭转变形和开口处应变为约束条件,以结构质量最轻为优化目标,建立优化问题模型,并使用修改后的可行方向法求解,能够在满足静强度要求的情况下优化铺层比例、提高结构效率,增加开口后翼盒的扭转刚度,并在一定程度上减轻结构重量。