本文關(guān)鍵詞： 螺栓 布局優(yōu)化 遺傳算法 參數(shù)化 有限元分析　出處：《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：航空結(jié)構(gòu)承力連接件的螺栓孔邊及其毗鄰區(qū)域常會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,研究連接件上的螺栓布局對飛機(jī)結(jié)構(gòu)安全性有著重要的工程意義。為了優(yōu)化孔邊應(yīng)力,建立了典型螺栓連接結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化模型;針對傳統(tǒng)遺傳算法(TGA)在工程應(yīng)用上的局限性,結(jié)合單親遺傳算法(PGA)與混沌遺傳算法(CGA)的優(yōu)勢,提出了新的單親混沌遺傳算法(PCGA);運(yùn)用該算法并采用非均勻螺栓排布方案對連接件螺栓布局進(jìn)行了優(yōu)化,與原有螺栓布局設(shè)計(jì)方案相比,在30 MPa的靜壓工況載荷下可使孔邊等效應(yīng)力下降31.03%,再經(jīng)過螺栓數(shù)量優(yōu)化還可使螺栓數(shù)量減少近50%;最后,將該方法用于某型飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)外翼連接區(qū)域的螺栓布局優(yōu)化,在最嚴(yán)重工況下可使7#肋與蒙皮連接處的最大等效應(yīng)力下降了23.36%,且螺栓數(shù)減少10%。此方法為航空連接件螺栓布局設(shè)計(jì)提供了一種新思路。
[Abstract]:Stress concentration often occurs in the bolt hole edge and adjacent area of the bearing connection of aeronautical structure. It is of great engineering significance to study the bolt layout on the connecting piece for the safety of aircraft structure. The finite element parameterized model of typical bolted connection structure is established, and in view of the limitation of traditional genetic algorithm (TGA) in engineering application, the advantages of PGA and CGA are combined. A new partheno-chaotic genetic algorithm (PCGAA) is proposed, which is used to optimize the bolt layout of connectors by using the algorithm and the non-uniform bolt layout scheme, which is compared with the original bolt layout design. Under the static pressure load of 30 MPa, the equivalent stress of the hole edge can be reduced by 31.03and the number of bolts can be reduced by nearly 50 by optimizing the number of bolts. Finally, the method is applied to the optimization of the bolt layout in the connection area of the wing inside and outside the wing of a certain aircraft. The maximum equivalent stress at the connection of 7# rib and skin can be reduced by 23.36 and the number of bolts can be reduced by 10% under the most serious working conditions. This method provides a new idea for the design of bolt layout of aviation connectors.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51675426)資助
【分類號(hào)】：TP18;V229

【參考文獻(xiàn)】

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3 郁大照;陳躍良;高永;;螺栓連接單搭接件疲勞特性試驗(yàn)與全壽命估算方法研究[J];中國機(jī)械工程;2013年20期

4 王增山;虞偉建;王開福;;基于ANSYS的機(jī)翼接頭強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年07期

5 王國夫,王澚,孫堯,王景敏;混合GA與SA求解非線性約束優(yōu)化[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

6 李茂軍,羅日成,童調(diào)生;單親遺傳算法的遺傳算子分析[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2001年08期

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【共引文獻(xiàn)】

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5 饒尚坤;尹華偉;;高聳結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測點(diǎn)優(yōu)化布置研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2017年01期

6 鄧濤;林椿松;李亞南;盧任之;;基于差分進(jìn)化算法的混合動(dòng)力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[J];機(jī)械傳動(dòng);2016年10期

7 劉云;張惠珍;;多目標(biāo)帶時(shí)間窗的車輛路徑問題的單親遺傳混合蟻群算法[J];公路交通科技;2016年06期

8 朱新平;唐志星;夏正洪;;基于Petri網(wǎng)的A-SMGCS航空器滑行路由指派[J];信息與控制;2016年01期

9 高田;王懷彬;李曉鵬;;基于智能算法的一種新的負(fù)載均衡策略[J];天津理工大學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期

10 劉宇晨;何曉暉;高磊;;裝配式機(jī)械化橋連接器的接觸分析與試驗(yàn)研究[J];四川兵工學(xué)報(bào);2015年09期

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【二級參考文獻(xiàn)】

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3 Jun-yi LIANG;Jian-long ZHANG;Xi ZHANG;Shi-fei YUAN;Cheng-liang YIN;;Energy management strategy for a parallel hybrid electric vehicle equipped with a battery/ultra-capacitor hybrid energy storage system[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2013年08期

4 張志英;徐建祥;計(jì)峰;;基于遺傳算法的船舶分段堆場調(diào)度研究[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2013年07期

5 劉連喜;李西寧;王仲奇;李衛(wèi)平;;無頭鉚釘自動(dòng)鉆鉚工藝試驗(yàn)研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

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7 郁大照;陳躍良;柳文林;賈忠湖;高永;;螺接搭接件的力學(xué)特性試驗(yàn)及三維有限元分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2011年06期

8 郁大照;陳躍良;;含裂紋螺接件應(yīng)力強(qiáng)度因子三維有限元分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年20期

9 Mahdiyeh Eslami;Hussain Shareef;Azah Mohamed;;Power system stabilizer design using hybrid multi-objective particle swarm optimization with chaos[J];Journal of Central South University of Technology;2011年05期

10 陳福玉;朱如鵬;蔣紅宇;王宇波;余路;靳廣虎;韋紅余;;孔徑對鉚接連接件疲勞壽命影響的試驗(yàn)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2011年02期

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1 安曉敏;考慮翹曲變形的梁截面拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2005年

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3 羅秀芹,朱林戶,鄭鐵軍;航空發(fā)動(dòng)機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型的遺傳算法[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

4 李云峰;武小悅;;遺傳算法在衛(wèi)星數(shù)傳調(diào)度問題中的應(yīng)用[J];系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐;2008年01期

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6 劉振峰;謝洪森;危水根;;基于蟻群遺傳算法的三維飛行器航路規(guī)劃[J];計(jì)算機(jī)仿真;2013年09期

7 馬冬青;王蔚;;基于改進(jìn)遺傳算法的星地任務(wù)優(yōu)化調(diào)度研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2014年06期

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9 樊丁;傅強(qiáng);戚學(xué)鋒;;遺傳算法在航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用[J];推進(jìn)技術(shù);2005年06期

10 武金瑛;孫煥純;趙雪川;;離散變量結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相對差商-遺傳算法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

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5 文涇;朱玉文;;一種基于遺傳算法的航線規(guī)劃算法[A];中國航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

6 馬元宏;金鑫;張石玉;;基于遺傳算法的飛艇氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

7 劉寶龍;李小奇;鄭秀林;;飛機(jī)模擬器交流儀表系統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化控制[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

8 王彥鴻;倪世宏;王剛;謝川;;基于遺傳算法的飛行動(dòng)作識(shí)別規(guī)則獲取方法[A];中國航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

9 劉正華;富強(qiáng);爾聯(lián)潔;吳森堂;;基于遺傳算法的QFT控制器自動(dòng)設(shè)計(jì)[A];中國航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

10 彭鑫;陳德華;吳文華;劉大偉;;遺傳算法在機(jī)翼氣動(dòng)外形優(yōu)化中的應(yīng)用研究[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

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2 陳峰;多星測控調(diào)度問題的遺傳算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 隋洪濤;基因遺傳算法及氣動(dòng)外形最優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2002年

4 范磊;采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法對Mg/PTFE貧氧推進(jìn)劑配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

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2 李博倫;脈沖推力作用下的航天器自主交會(huì)過程的魯棒控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 張曉飛;基于遞階遺傳算法的結(jié)構(gòu)非接觸形狀控制[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 楊水清;黏彈性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

5 岳鵬濤;進(jìn)離場航班協(xié)同調(diào)度優(yōu)化算法研究[D];中國民航大學(xué);2016年

6 張恩翼;基于遺傳算法的飛機(jī)機(jī)型指派優(yōu)化模型研究[D];中國民航大學(xué);2016年

7 王磊;基于遺傳算法的飛機(jī)排班優(yōu)化方法研究[D];中國民航大學(xué);2016年

8 潘浩;RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)過程特性與建模方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

9 杜建勛;基于改進(jìn)遺傳算法的航班串編制模型及算法研究[D];中國民航大學(xué);2014年

10 耿瑤;基于機(jī)組利用率最大模型機(jī)組排班優(yōu)化方法研究[D];中國民航大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1547124