薄壁加筋結構的拓撲優(yōu)化方法研究.pdf

1、加筋板結構作為機翼結構的重要組成部分，其失效形式復雜多樣，而其中常見的穩(wěn)定性失效又可以分為加筋板總體屈曲、蒙皮局部屈曲、筋條局部屈曲以及各種屈曲的耦合。為了在滿足加筋板結構穩(wěn)定性要求的前提下，減輕結構重量，就必須對結構中的筋條形式、筋條布局以及筋條和蒙皮的相關參數作出合理的選擇和優(yōu)化。
　　目前，較為常規(guī)的薄壁加筋方法是在強度設計后得出等效蒙皮的情況下，通過選取合理的加筋比和厚度比對薄壁進行加筋。該方法中對加筋比和厚度比的選取具有

2、一定的隨意性，對穩(wěn)定性計算公式中的筋條支持系數也不能做出準確的評估。本文提出一種簡單高效的薄壁加筋設計流程，可以在多組加筋比和厚度比不同的設計結果中，尋找出最優(yōu)的加筋比和厚度比，并且在設計過程中及時修正筋條支持系數。對于常規(guī)薄壁加筋方法中，筋條布局形式單一，不同筋條尺寸參數不能相互獨立的問題，本文提出一種拓撲優(yōu)化指導薄壁加筋的方法，該方法對將原薄壁加厚的基板進行穩(wěn)定性約束下的拓撲優(yōu)化，以拓撲優(yōu)化結果中的材料分布來指導薄壁加筋，達到筋條布