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机械科学与技术2025年第08期:利用遗传算法的太阳能复合材料机翼结构尺寸优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄成磊;范庆明;刘红军;喻伯牙;

单位:西安工业大学机电工程学院;西北工业大学无人机特种技术重点实验室;

摘要:机翼在复合材料太阳能无人机结构中承担了大部分气动载荷。本文通过参数化机翼结构有限元(FEA)模型,使用遗传算法(GA)对太阳能复合材料机翼结构进行了尺寸优化设计,在Isight平台集成Abaqus构造优化环境,并建立了结构优化数学模型,优化模型在多准则约束条件下使复合材料机翼重量最小化,以J型翼梁的尺寸、位置参数作为设计变量,考虑了应力、位移和蔡吴系数等约束条件,优化后机翼的质量比初始设计时降低了11.83%。结果表明:使用当前的优化方法可显著减轻机翼的结构质量,并且能够有效、准确地得到太阳能无人机机翼的最佳结构布局。

关键词:复合材料;;太阳能无人机;;机翼结构;;遗传算法;;尺寸优化

基金资助:陕西省科学技术厅基金项目(2020KW-017);; 陕西省重点研发计划(S2020-YF-YBGY-0287)