基于树干支结构的飞机天窗骨架仿生优化设计

为了减小天窗骨架的设计质量,采用变密度法自动计算天窗骨架模型的传力路径,比较天窗骨架和树干支在功能、结构及载荷方面的相似性。借鉴树干支的结构特征,对天窗骨架的传力模型进行几何重构,得出天窗骨架基于树干支的仿生结构。通过建立原始设计与仿生结构的有限元模型,计算并比较原始设计及仿生结构在模态、载荷下的力学性能。仿生结构的前两阶模态频率比原始设计的高,在抵抗风载方面优于原始设计,总体质量比原始设计的减小约16%,比刚度及比强度也得到了提高。仿生结构与树干支结构的传力路径及结构特征基本一致,参考树干支结构对天窗骨架进行仿生设计,可以实现结构的更大效能与材料的优化分布。

天窗骨架的综合优化设计及力学性能仿真

面向增材制造,利用拓扑优化、参数优化、几何重构、方案权衡等综合优化技术对天窗骨架结构进行创新设计;并通过有限元计算,比较某型号天窗骨架的原始设计与综合优化模型在典型工况下的力学性能。通过计算得出综合优化模型在效能与材料分布方面优于原始模型,总质量降低,比刚度与比强度都得到了提高。优化结构的前两阶固有频率比原始设计模型的固有频率高,在阵风随机功率谱激励下其结构响应的弯矩、扭转及剪切功率峰值明显降低,抗击阵风载荷的性能优于原始设计结构。在气密载荷作用下,优化结构受到的最大主应力及最大变形比原始模型小。通过SPH方法计算鸟体撞击天窗,得出应力波在优化模型传递时间比原始设计模型中长,最大主应力峰值明显减小。

骨架式带状光缆开天窗的应用

"开天窗"这种接续方法,以往是在光缆铺设过程中,遇到断纤等突发异常情况而采取的抢救措施。而骨架式带状光缆开天窗这种操作手法,是近几年在骨架式带状光缆得到广泛应用后,逐渐开发出来的一种接续方式,主要应用于高层楼宇内的光通信铺设。其主要优势是不用开断整个光缆来进行光纤分支,而是通过"开天窗"取出所需要的光纤带(其他光纤带保持完好)。本文主要阐述高层楼内骨架式带状光缆"开天窗"接续方式的优势,以及对骨架式光缆"开天窗"操作方法的介绍。