【摘 要】
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直升机旋翼桨叶剖面结构设计是研究旋翼动力学设计的基础。提出一种联合拓扑优化和形状优化的两级优化设计方法,可用于桨叶剖面结构的设计。第一级优化以变密度法(SIMP)作为
【机 构】
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南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室
【基金项目】
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江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX18_0095);江苏高校优势学科建设工程资助项目
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直升机旋翼桨叶剖面结构设计是研究旋翼动力学设计的基础。提出一种联合拓扑优化和形状优化的两级优化设计方法,可用于桨叶剖面结构的设计。第一级优化以变密度法(SIMP)作为拓扑优化的材料插值方法,以桨叶体积最小化为设计目标,约束桨叶节点位移和应力,建立桨叶的拓扑优化求解模型;第二级优化以重构的桨叶模型为基础开展形状优化,降低局部应力集中以及找到合理的边界节点位置。对优化后的模型进行有限元分析,结果表明:通过拓扑优化和形状优化的两级优化,能够得到满足强度和稳定性要求的结构布局,为桨叶结构设计提供指导方案。
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