熱-機(jī)聯(lián)合載荷作用下結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、在航空航天領(lǐng)域的研究中，達(dá)到更快的飛行速度和更高的飛行高度是設(shè)計(jì)師永恒不變的追求。近年來(lái)高速飛行器成為了研究熱點(diǎn)之一，隨著飛行速度的提高，飛行器會(huì)受到嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱，為了獲得質(zhì)量更輕的結(jié)構(gòu)型式，需要在既受到機(jī)械載荷又受到熱載荷作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是高速飛行器設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。
　　本文以二維結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，進(jìn)行了熱-機(jī)載荷作用下結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究。首先進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化方法研究。一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)械載荷作用下，結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)可以

2、以結(jié)構(gòu)力柔度最小作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，而在熱載荷作用下，可以以結(jié)構(gòu)熱柔度最小作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。在綜合分析以上兩種單目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法的基礎(chǔ)之上，采用權(quán)重系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)力柔度和結(jié)構(gòu)熱柔度進(jìn)行加權(quán)的方法，構(gòu)建綜合考慮熱-機(jī)載荷聯(lián)合作用下的拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并利用Matlab軟件進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化。然后以拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)型進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化，在結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化的研究過(guò)程中，編寫(xiě)python程序進(jìn)行軟件Abaqus和ModeFRONTIER的交互，使