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题名曲线梁肋机翼结构气动弹性优化设计
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作者
周泉知
杨佑绪
孙录斌
张兴翠
吴逸飞
霍梦文
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机构
南昌航空大学飞行器工程学院
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出处
《北京航空航天大学学报》
北大核心
2025年第6期2148-2156,共9页
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基金
江西省“双千计划”人才项目(CK202006470)。
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文摘
传统飞机机翼内部一般采用直线梁肋结构,使用曲线梁肋(SpaRibs)结构能够大大拓展机翼结构设计空间,进一步提升机翼的气动弹性性能。针对链接形状法(LSM)不易自动建模问题,提出使用投影映射方法进行2次空间转换,实现曲线梁肋机翼自动建模。基于遗传算法提出1种曲线梁肋机翼气动弹性综合优化设计方法。使用超声速偶极子格网法计算非定常气动力,采用模态法进行静气动弹性分析,在考虑颤振速度、静气动弹性变形约束的情况下,开展优化设计。某飞翼飞行器综合优化设计算例表明,使用曲线梁肋结构的机翼在重量增幅为1.321%的基础上,颤振速度可提高20.34%;在曲线梁肋构型的基础上进一步进行尺寸参数优化,在满足特定约束条件下,相较于初始构型减重21.76%;综合曲线梁肋构型参数和尺寸参数进行综合(一步)优化,相较于初始构型减重可达26.44%。使用曲线梁肋设计优化和尺寸优化相结合的情况下机翼能够有效地减轻机翼重量,为飞翼式飞行器的结构总体设计提供了一种快速有效的气动弹性综合优化设计方法。
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关键词
曲线梁肋
气动弹性
飞翼
优化设计
构型设计
初步设计
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Keywords
curvilinear spars and ribs
aeroelasticity
flying wing
optimization design
configuration design
preliminary design
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分类号
V221.47
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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