Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa hình dạng của vỏ kín, kích thước và vị trí của các thành phần gia cường
Tóm tắt
Bài báo trình bày giải pháp cho vấn đề tổng hợp đường viền tối ưu của một vỏ kín với việc tìm kiếm đồng thời thiết kế tối ưu của cách bố trí chịu lực. Trọng lượng của vỏ kín được tối thiểu hóa với các ràng buộc của cơ học đứt gãy (đối với các vết nứt mỏi có thể xảy ra trong vỏ kín), các ràng buộc về sức mạnh tĩnh trong trường hợp tải "hạ cánh" (ngăn ngừa sự mất ổn định của cấu trúc của các thành phần), các ràng buộc về thiết kế và kích thước, cũng như các ràng buộc về đặc tính độ cứng của vỏ khi nó bị uốn bên và xoắn. Chúng tôi đã sử dụng 57 ràng buộc dưới dạng bất đẳng thức với 17 biến độc lập: độ dày của da vỏ và diện tích mặt cắt ngang của các xà (trong các tấm trên, dưới và hai bên), diện tích mặt cắt ngang của các vòng và các thiết bị ngăn nứt, số lượng vòng và xà (trong mỗi tấm), cũng như tọa độ của các vị trí chồng ghép của các tấm và bán kính của chúng. Việc tối ưu hóa được thực hiện bằng cách kết hợp các phương pháp hàm phạt và phương pháp giảm dần cao nhất với bước “Fibonacci” đã thay đổi, mà điều chỉnh hợp lý của nó được áp dụng bởi các tác giả hiện tại lần đầu tiên cho trường hợp đa biến. Các ví dụ về tối ưu hóa được trình bày. Các kết quả thu được của các tham số tối ưu có thể được sử dụng trong thực tiễn lập kế hoạch vỏ kín.
Từ khóa
#tối ưu hóa #vỏ kín #cơ học đứt gãy #sức mạnh tĩnh #cấu trúc gia cườngTài liệu tham khảo
V. G. Lagutin, “Optimization of the design parameters of a cylindrical sealed shell with a view to the requirements of fracture mechanics,” Uchenye Zap. TsAGI,17, No. 2, 74–82 (1986).
S. M. Eger, N. K. Liseitsev, and O. S. Samoilovich, Fundamentals of the Automated Designing of Airplanes [in Russian], Mashinostroenie, Moscow (1986).
J. Sobieszczanski and D. A. Loendorf, “Mixed optimization method for automated design of fuselage structures,” J. Aircraft,12, No. 1, 10–18 (1972).
C. J. Tanner, G. S. Kruse, and B. H. Oman, Computer Program to Assess Impact of Fatigue and Fracture Criteria on Weight and Cost of Transport Aircraft, NASA-CR-132648 (1975).
M. W. Dobbs and R. B. Nelson, An Optimality Criteria Approach to the Minimum Weight Design of Aircraft Structures, AFOSR-TR-77-0844 (1977).
V. G. Lagutin, “Optimization of the pitch of rivets in a panel with a view to the requirements of fracture mechanics,” Uchenye Zap. TsAGI,17, No. 5, 138–143 (1986).
Yu. G. Odinokov, Stress Analysis of Aircraft [in Russian], Mashinostroenie, Moscow (1973).
A. S. Avdonin and V. I. Figurovskii, Stress Analysis of Airframes [in Russian], Mashinostroenie, Moscow (1985).
G. I. Nesterenko, “Analysis of the residual strength of reinforced panels,” in: Operational Life of Aircraft Structures, TsAGI, Moscow (1977), pp. 77–90.
N. N. Moiseev, Yu. P. Ivanov, and E. M. Stolyarova, Methods of Optimization [in Russian], Nauka, Moscow (1978).
N. N. Vorob'ev, Fibonacci Numbers [in Russian], Nauka, Moscow (1978).