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作者:常青青;周建阳;程国栋;古冰杰;
单位:南宁学院智能制造学院;
摘要:襟翼是飞机起飞降落的重要部件,对其结构进行轻量化设计研究,有利于减少油耗、增加升力。为降低襟翼重量,文中以某型号襟翼为研究对象,分析了支架对襟翼质量的影响,基于变密度法拓扑优化理论,以最大刚度为目标函数,以体积分数、位移和应力为约束条件,建立了襟翼支架拓扑优化数学模型。利用Altair Inspire软件对支架初始模型进行有限元分析,结果表明:支架在襟翼中的比重为3.2%,应力和变形较小,具有较大的优化空间,然后以Altair Inspire的拓扑优化模块对支架进行拓扑优化,并对优化后的支架和襟翼分别进行有限元分析和多体运动仿真分析。结果表明:在满足刚度和强度准则的要求下,支架本身减重比达67.39%,使得襟翼整体减重比达2.14%,优化后支架的最大速度和最大加速度与优化前相比,分别提高了19.72%和19.69%。由此说明文中对襟翼开展的轻量化设计方法研究不仅有效降低了襟翼总体质量,实现了轻量化目标,同时促使优化后的襟翼在执行命令时响应更加迅速。
关键词:飞机襟翼支架;;拓扑优化;;轻量化设计;;Altair Inspire
基金资助:国家自然科学基金资助项目(22468004);; 广西自然科学基金资助项目(2024GXNSFAA010163)