论文部分内容阅读
飞行器结构常布有局部开口区域以及多组件、设备系统。在结构整体受载后，该局部区域的弹性变形如果不能严格受到控制，将会导致结构变形不协调，发生局部翘曲变形现象。因此，为防止局部结构失效、改善设备安装和结构装配准确协调性，本文提出了考虑区域保形的结构拓扑优化设计方法。本文通过建立局部区域的变形能约束函数和用于多点保形的虚拟弱单元法，定量衡量并抑制了局部区域的翘曲变形程度。通过拓扑优化数值算例的结果对比，区域保形设计相比现有拓扑优化方法可以有效抑制多点间的相对位移变化以及局部区域的翘曲变形。保形设计改善了局部结构的变形方式，实现了对结构外型的保形优化设计效果。论文进一步讨论了保形约束和整体刚度之间的消长关系以及优化过程中传力路径的畸变现象。