基于拓扑优化技术的集中力扩散结构设计
对于运载飞行器一类由多个部段装配而成的复杂结构,外荷载往往被转化为多点集中荷载传递到结构内部,为此,结构上需要采取使集中力扩散的措施。本文基于连续体拓扑优化,以结构最小柔顺性为目标函数,同时考虑设计域内材料用量约束和考察区域(承载结构)内力均匀性约束,提出了集中力扩散结构优化设计的理论模型,并针对二维平面问题、三维实体两种不同的优化模型进行数值求解,得到了合理的设计结果。最后本文针对新一代运载火箭燃料贮箱前短壳,基于三维圆柱壳模型的拓扑优化结果并结合工程软件ABAQUS,开展了参数化建模和优化设计工作,并最终获得具有工程应用价值的设计方案。
运载飞行器 装配复杂结构 拓扑优化技术 集中力 扩散结构 弹性支承 最小柔顺性
牛飞 张家鑫 王博 程耿东
大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室,大连116023
国内会议
哈尔滨
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）