民用飞机外形全参数化设计研究

作为飞机概念设计的重要工具,飞机外形的参数化模型由于参数多,结构复杂,一直是人们研究的重点。本文根据飞机外形设计的具体要求,深入分析飞机部件外形特征,提取几何定位参数,对飞机外形的数学模型用二次曲线、样条曲线和基于形状函数/分类函数变换等几何建模方法和物理意义明确的参数在CATIA平台上建立了一套结构层次清晰的飞机外形全参数化设计模型。建立的民用飞机总体外形全参数化模型可以把原来飞机外形复杂的画图过程转化为以飞机参数驱动的几何外形自动化设计过程,从而提高飞机外形设计的可设计性和可计算性并为以后进一步实现民用飞机多学科设计优化系统打下基础。

柔性机翼结构拓扑优化设计

基于ANSYS软件工作平台,以结构体积最小化为目标函数,应用改进的渐进结构优化方法并且辅以灵敏度分析实现了连续体结构的初次优化;以最佳结构外形边界为目标函数,同时考虑多工况、多材料条件,实现了布局参数的二次优化。对优化结果进行ANSYS仿真,经过对比分析表明,优化结果符合结构体积最小化和最佳结构外形边界条件的要求。并为进一步实现形状优化、尺寸优化创造了条件。