本文關(guān)鍵詞：基于可靠性優(yōu)化的機(jī)翼設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 結(jié)構(gòu)可靠性 響應(yīng)面法 可靠性優(yōu)化 機(jī)翼

【摘要】：飛機(jī)的重量影響著其各項(xiàng)性能指標(biāo),結(jié)構(gòu)的質(zhì)量對(duì)飛機(jī)的總體重量影響最大,機(jī)翼結(jié)構(gòu)作為飛機(jī)總體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,所以對(duì)機(jī)翼進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)有著重要的設(shè)計(jì)意義�？煽啃砸彩潜ＷC機(jī)翼整體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,機(jī)翼的可靠性不僅影響飛機(jī)飛行的性能,也影響飛機(jī)的飛行安全�；诳煽啃詢�(yōu)化的機(jī)翼設(shè)計(jì),不但可以有效地防止災(zāi)難性事故的發(fā)生,也可以降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量,提高飛機(jī)的性能,縮短開(kāi)發(fā)周期,節(jié)約開(kāi)發(fā)成本,降低維修費(fèi)用。因此基于可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)受到更多的飛機(jī)設(shè)計(jì)工程師的青睞。隨著對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的可靠性計(jì)算以及可靠性優(yōu)化研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)循環(huán)計(jì)算有限元模型進(jìn)行優(yōu)化耗時(shí)大、收斂慢的狀況。因此,將響應(yīng)面擬合理論引入可靠性優(yōu)化研究之中,采用基于響應(yīng)面擬合多項(xiàng)式的方法對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性計(jì)算和基于可靠性優(yōu)化是符合當(dāng)前工程實(shí)際的要求。 本文從響應(yīng)面擬合方法出發(fā),提出“絕對(duì)誤差平均值最小化”響應(yīng)面擬合方法,并通過(guò)含有(不含)交叉項(xiàng)的二次響應(yīng)面擬合的兩個(gè)算例與經(jīng)典響應(yīng)面進(jìn)行比較,結(jié)果表明新方法在擬合精度上有所提高。之后通過(guò)對(duì)某機(jī)翼結(jié)構(gòu)的有限元模型求解,得出機(jī)翼的可靠性指標(biāo),結(jié)合正交設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用響應(yīng)面擬合方法,建立機(jī)翼的可靠性響應(yīng)面近似模型。在此基礎(chǔ)上,以機(jī)翼整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小為目標(biāo)函數(shù),以最大位移和最大應(yīng)力的可靠度為約束函數(shù),設(shè)定蒙皮的厚度和肋腹板的厚度為設(shè)計(jì)變量,建立優(yōu)化模型,采用Matlab優(yōu)化工具箱求解。通過(guò)對(duì)本文方法優(yōu)化結(jié)果與ANSYS-workbench優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比,結(jié)果表明,本文優(yōu)化方法可在機(jī)翼的強(qiáng)度可靠度以及剛度的可靠度都滿足設(shè)計(jì)條件的情況下,有效降低機(jī)翼質(zhì)量,且精度有所提高,對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的可靠性優(yōu)化有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)可靠性 響應(yīng)面法 可靠性優(yōu)化 機(jī)翼
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V224
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義11
• 1.2 結(jié)構(gòu)可靠性的研究發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.3 基于可靠性優(yōu)化的現(xiàn)狀13-15
• 1.4 響應(yīng)面法研究發(fā)展?fàn)顩r15-16
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理及計(jì)算方法17-21
• 2.1 結(jié)構(gòu)功能函數(shù)17-18
• 2.2 可靠度的表達(dá)式18
• 2.3 一般結(jié)構(gòu)可靠度方法18-20
• 2.3.1 中心點(diǎn)法18-19
• 2.3.2 JC法19-20
• 2.3.3 蒙特卡羅法20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 機(jī)翼結(jié)構(gòu)可靠性分析21-28
• 3.1 參數(shù)化建模21-22
• 3.2 機(jī)翼模型簡(jiǎn)述22-23
• 3.3 機(jī)翼結(jié)構(gòu)可靠性分析23-27
• 3.3.1 基于ANSYS-Workbench的可靠性分析24-26
• 3.3.2 計(jì)算結(jié)果分析及結(jié)論26-27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 第4章 響應(yīng)面法28-40
• 4.1 基本概念和方法28-29
• 4.2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)29-33
• 4.2.1 全因子設(shè)計(jì)29-30
• 4.2.2 部分因子設(shè)計(jì)30-31
• 4.2.3 中心復(fù)合設(shè)計(jì)31
• 4.2.4 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)31
• 4.2.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)31-32
• 4.2.6 拉丁超立方設(shè)計(jì)32
• 4.2.7 設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法的試驗(yàn)點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)比32-33
• 4.3 響應(yīng)面擬合方法：絕對(duì)誤差平均數(shù)最小化法33-39
• 4.3.1 算例一(含有交叉項(xiàng)的二次響應(yīng)面擬合)36-38
• 4.3.2 算例二(不含有交叉項(xiàng)的二次響應(yīng)面擬合)38-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第5章 基于響應(yīng)面法的可靠性優(yōu)化的基本理論40-49
• 5.1 可靠性優(yōu)化基本概念40-41
• 5.2 基于響應(yīng)面法的可靠性優(yōu)化41-42
• 5.3 算例一 工字梁結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化42-48
• 5.4 本章小結(jié)48-49
• 第6章 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的可靠性優(yōu)化49-57
• 6.1 機(jī)翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型50-52
• 6.2 優(yōu)化結(jié)果分析52-54
• 6.3 不同可靠度約束條件下的優(yōu)化分析54-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文62-63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊成永,張彌,白小亮;用于結(jié)構(gòu)可靠度分析的多響應(yīng)面法[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

2 趙琰飛;隋允康;葉紅玲;;基于響應(yīng)面方法的板殼結(jié)構(gòu)頻率約束優(yōu)化[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年S1期

3 董聰;可靠性工程中的經(jīng)驗(yàn)Bayes方法（Ⅱ）[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

4 張宗科;唐文勇;張圣坤;;在ANSYS中開(kāi)發(fā)用響應(yīng)面法求解結(jié)構(gòu)可靠度的專(zhuān)用程序[J];船舶力學(xué);2007年01期

5 張春宜;白廣忱;向敬忠;;基于極值響應(yīng)面法的柔性機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2010年11期

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本文編號(hào)：562431