基于多组件结构系统的拓扑布局优化设计方法,研究了同时含有部件布局、组件布局、主体结构构型和部件结构构型4类设计变量的某舱段结构系统的拓扑布局协同优化设计。采用多点约束技术(Multi-point Constraints,MPC)模拟部件、组件、支...基于多组件结构系统的拓扑布局优化设计方法,研究了同时含有部件布局、组件布局、主体结构构型和部件结构构型4类设计变量的某舱段结构系统的拓扑布局协同优化设计。采用多点约束技术(Multi-point Constraints,MPC)模拟部件、组件、支撑结构之间的刚性连接,基于有限包络圆方法(Finite Circle Method,FCM),提出处理组件干涉约束的罚函数方法,构造了包含结构刚度和组件几何干涉约束的罚函数,考虑系统的质心位置约束,应用基于梯度的优化算法对包含数百个干涉约束的舱段结构系统进行拓扑布局优化设计。得到了部件、组件的空间合理布局,获得了主体结构和部件结构的材料布局,体现了拓扑布局优化设计方法在复杂结构系统设计中的能力。展开更多
对复合材料吸能结构盒段进行了耐撞性(crashworthiness)试验研究,得到吸能所关心的载荷-位移曲线,并获得相应的平均载荷、峰值载荷以及吸收总能量相关吸能参数.考虑复合材料的各向异性本构关系,对有限元软件进行了二次开发.考虑含刚度...对复合材料吸能结构盒段进行了耐撞性(crashworthiness)试验研究,得到吸能所关心的载荷-位移曲线,并获得相应的平均载荷、峰值载荷以及吸收总能量相关吸能参数.考虑复合材料的各向异性本构关系,对有限元软件进行了二次开发.考虑含刚度退化的Hashin失效准则对结构组件进行渐进失效数值分析讨论.基于扩展的失效准则,设置相应的渐进削弱式的薄弱环节,模拟得到了吸能评价参数平均载荷值,数值计算得到的平均载荷值为361.10 k N.并与试验结果进行了比较,其相对误差不超过7%,计算结果与试验结果取得较好一致性,表明这种方法模拟分析结构组件抗坠毁是有效可行的.展开更多
文摘基于多组件结构系统的拓扑布局优化设计方法,研究了同时含有部件布局、组件布局、主体结构构型和部件结构构型4类设计变量的某舱段结构系统的拓扑布局协同优化设计。采用多点约束技术(Multi-point Constraints,MPC)模拟部件、组件、支撑结构之间的刚性连接,基于有限包络圆方法(Finite Circle Method,FCM),提出处理组件干涉约束的罚函数方法,构造了包含结构刚度和组件几何干涉约束的罚函数,考虑系统的质心位置约束,应用基于梯度的优化算法对包含数百个干涉约束的舱段结构系统进行拓扑布局优化设计。得到了部件、组件的空间合理布局,获得了主体结构和部件结构的材料布局,体现了拓扑布局优化设计方法在复杂结构系统设计中的能力。
文摘对复合材料吸能结构盒段进行了耐撞性(crashworthiness)试验研究,得到吸能所关心的载荷-位移曲线,并获得相应的平均载荷、峰值载荷以及吸收总能量相关吸能参数.考虑复合材料的各向异性本构关系,对有限元软件进行了二次开发.考虑含刚度退化的Hashin失效准则对结构组件进行渐进失效数值分析讨论.基于扩展的失效准则,设置相应的渐进削弱式的薄弱环节,模拟得到了吸能评价参数平均载荷值,数值计算得到的平均载荷值为361.10 k N.并与试验结果进行了比较,其相对误差不超过7%,计算结果与试验结果取得较好一致性,表明这种方法模拟分析结构组件抗坠毁是有效可行的.
