复合材料翼面设计是一个涉及结构力学、空气动力学和控制工程等多个学科的复杂过程。各个学科的要求既相互矛盾又相互联系,需要使用有效的数值分析方法和先进的优化算法进行综合与折衷。因此,本文重点探讨了复合材料翼面结构综合优化设计问题涉及到的二个重要方面:面向设计的结构分析方法和综合优化算法。
首先,复合材料翼面结构综合优化设计需要反复进行结构静力和动力特性分析,如果采用有限元模型(Finite Element Model,简称FEM),则其工作量太大。鉴于此,常常采用连续的等效板模型(Equivalent Plate Model,简称EPM)。
目前,基于全局Ritz求解技术的复合材料翼面结构等效板方法已用于气动弹性的基本研究和优化设计,但还不够成熟。因此,本文发展了一种新的复合材料翼面结构等效板建模技术。根据翼面的几何和结构特点,新技术能够自主选择经典板理论(Classical Plate Theory,简称CPT)或第一阶剪切变形板理论(First Order Shear Deformation Plate Theory,简称FSDPT...
【英文摘要】
Composite wing design, in which involved are many disciplines such as structural mechanics, aerodynamics and control engineering, is a complicated process. For these disciplines there are different requirements and complex couplings. Integration and trade off using efficient numerical analysis methods and advanced optimization algorithms are needed to obtain a high quality design. Two important aspects of the integrated optimization of composite wing structures are focused in this thesis: design-...