微压休闲舱加强筋布局优化及轻量化研究

针对现有民用压力舱体存在质量过大,在模拟不同工况时因刚强度不足而发生失效,结构安全性较低的问题,这里以休闲舱结构为研究目标,深入研究其结构的静动态性能。通过构建多目标函数模型并在HyperMesh软件中定义,进行静动态拓扑优化,并获取舱体的单元密度图,分析确定其薄弱区域,同时对休闲舱加强筋结构重新布局并建模;为实现结构轻量化目标,通过构建尺寸优化的函数模型,对各区域加强筋和舱体壁面厚度参数进行优化。优化结果显示:优化后的休闲舱质量减少11.58%,前三阶固有频率分别提高了8.06%、8.34%、9.68%,最大变形量减少0.633mm,最大等效应力降低10.8MPa,在提高舱体结构安全性的同时实现了一定程度的轻量化。