基于频率分配的航天结构动力性能优化设计
为了在燃料一定的情况下尽可能增加航空航天飞行器的速度、有效载荷以及射程，必须在保证结构功能要求的情况下最大程度的减少结构重量。因此，近年来结构优化方法在航空航天器的设计当中受到了越来越大的重视。动力性能是飞行器设计时必须考虑的一个重要指标，本文提出了一种基于频率分配技术对航空航天飞行器结构的基频进行优化的方法。算法的基本思想是：首先对整个结构进行固定界面子结构划分，然后依据一定的准则为各部分子结构指定响应的基频约束，这些基频约束的设定需要保证将各部分子结构组装成整体结构时响应的基频约束不被违反；然后对各部分子结构分别进行优化，最后经整体组装得到整个结构的优化设计。使用该方法可以将整体结构动力性能优化这一计算规模较大的问题进行完全解藕，各子部门可以根据各自任务分别进行设计工作，这使得设计过程具有了内在的并行性，从而较大的提高了优化效率。进一步，我们还发展了对子结构指定频率限制进行优化的双层列式，利用该列式可以进一步提高优化收益。数值算例表明该方法可以高效地求解航空航天飞行器基频优化问题，特别地，对于狭长型的桁架型太空支撑臂、展开天线等的频率优化设计该方法更为有效。
频率分配 航天结构 动力性能 频率优化设计 子结构
张维声 白巍 郭旭
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连 116023
国内会议
南京
中文
48-60
2008-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）