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基于等效刚度法的运载火箭网格加筋贮箱结构仿真与优化
被引量：
1
1
作者
顾秀聪
周遇仁
+2 位作者
冀宾
刘冠华
刘建
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第3期5-11,共7页
贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各...
贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各层壳与蒙皮通过刚性连接实现刚度叠加,降低模型规模;其次,依据贮箱壁板设计准则,在其结构参数优化中,通过序列二次规划算法对现有结构进行减重设计,在面对新的设计需求时,采用多岛遗传算法在一轮优化中给出了多种结构形式的较优解;最后,经验证贮箱重量可减小15%~20%。通过与整箱精细模型对比,两者误差在5%以内,表明文章结构仿真与优化建模方法在未来火箭贮箱设计中具有良好的应用前景。
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关键词
网格加筋
等效刚度法
结构设计
轴压稳定性
优化对比
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职称材料
采用等效有限元模型的复合材料机翼结构优化
被引量：
16
2
作者
王宇
欧阳星
余雄庆
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期1487-1495,共9页
在机翼设计过程中,将等效有限元模型(EFEM)方法应用于考虑静力学和动力学要求的机翼结构优化。提出了"三步走"的结构优化策略,将一个多变量的复杂优化问题转换为一系列少变量的简单优化问题,对某支线客机的复合材料机翼进行...
在机翼设计过程中,将等效有限元模型(EFEM)方法应用于考虑静力学和动力学要求的机翼结构优化。提出了"三步走"的结构优化策略,将一个多变量的复杂优化问题转换为一系列少变量的简单优化问题,对某支线客机的复合材料机翼进行了优化设计。首先以位移、静强度和颤振速度作为约束条件对机翼复合材料铺层比例进行优化;然后以静强度和结构稳定性作为约束,以最小化结构质量和结构效率作为优化目标,对各翼肋之间的加强壁板进行优化设计;最后再以位移和颤振速度为约束,对机翼结构总体刚度进行优化设计。结果表明:EFEM方法具有快速建模和计算量少的优点,采用"三步走"优化策略具有更高的效率,适用于初步机翼结构优化设计。
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关键词
机翼
等效方法
稳定性
颤振
复合材料
结构优化
优化策略
原文传递
复合材料层压梁梯形波纹腹板刚度和稳定性等效分析方法研究
被引量：
3
3
作者
秋洪燕
矫桂琼
黄涛
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期899-906,共8页
对含梯形波纹腹板的复合材料层压梁结构进行有限元建模方法研究,并将该方法应用于某层压梁结构刚度和稳定性分析中;建立不同工况下结构的有限元模型,得到其刚度和临界屈曲载荷值。同时提出一种新的复合材料波纹腹板层压梁刚度和稳定性...
对含梯形波纹腹板的复合材料层压梁结构进行有限元建模方法研究,并将该方法应用于某层压梁结构刚度和稳定性分析中;建立不同工况下结构的有限元模型,得到其刚度和临界屈曲载荷值。同时提出一种新的复合材料波纹腹板层压梁刚度和稳定性等效分析方法。与传统对波纹板结构细化的有限元建模方法相比较,运用该等效优化分析方法对含波纹板结构的分析效率明显提高。对结构刚度和屈曲载荷进行曲线拟合,有限元分析结果数据点与拟合预测曲线吻合较好。
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关键词
复合材料
梯形波纹腹板层压梁结构
刚度
稳定性
等效优化分析方法
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职称材料
基于虚拟测量的掘采装备稳定靴有限元分析
4
作者
张礼才
《煤矿机械》
2022年第9期93-95,共3页
介绍了掘采装备稳定靴的结构和作用,分析了稳定靴典型破坏形式和强度设计的难点,以稳定靴撑起整机工况为例,对稳定靴进行了受力分析。运用力学等效法建立了包含机架、地面在内的稳定靴有限元分析模型。基于掘采装备三维模型,完成了机架...
介绍了掘采装备稳定靴的结构和作用,分析了稳定靴典型破坏形式和强度设计的难点,以稳定靴撑起整机工况为例,对稳定靴进行了受力分析。运用力学等效法建立了包含机架、地面在内的稳定靴有限元分析模型。基于掘采装备三维模型,完成了机架质量和质心位置虚拟测量,对稳定靴有限元分析模型施加了远程力,获得了稳定靴应力云图和最大应力位置。根据分析结果对稳定靴进行了强度校核和结构优化。
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关键词
掘采装备
稳定靴
力学等效法
有限元分析
虚拟测量
远程力
结构优化
原文传递
题名
基于等效刚度法的运载火箭网格加筋贮箱结构仿真与优化
被引量：
1
1
作者
顾秀聪
周遇仁
冀宾
刘冠华
刘建
机构
蓝箭航天空间科技股份有限公司
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第3期5-11,共7页
基金
科技部重点研发计划项目“多激光粉末床增材制造技术与装备”(2023YFB4604900)。
文摘
贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各层壳与蒙皮通过刚性连接实现刚度叠加,降低模型规模;其次,依据贮箱壁板设计准则,在其结构参数优化中,通过序列二次规划算法对现有结构进行减重设计,在面对新的设计需求时,采用多岛遗传算法在一轮优化中给出了多种结构形式的较优解;最后,经验证贮箱重量可减小15%~20%。通过与整箱精细模型对比,两者误差在5%以内,表明文章结构仿真与优化建模方法在未来火箭贮箱设计中具有良好的应用前景。
关键词
网格加筋
等效刚度法
结构设计
轴压稳定性
优化对比
Keywords
grid reinforcement
equivalent
stiffness method
structural design
axial compression stability
optimization
comparison
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
在线阅读
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职称材料
题名
采用等效有限元模型的复合材料机翼结构优化
被引量：
16
2
作者
王宇
欧阳星
余雄庆
机构
南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期1487-1495,共9页
基金
国家自然科学基金(11432007)
江苏高校优势学科建设工程
文摘
在机翼设计过程中,将等效有限元模型(EFEM)方法应用于考虑静力学和动力学要求的机翼结构优化。提出了"三步走"的结构优化策略,将一个多变量的复杂优化问题转换为一系列少变量的简单优化问题,对某支线客机的复合材料机翼进行了优化设计。首先以位移、静强度和颤振速度作为约束条件对机翼复合材料铺层比例进行优化;然后以静强度和结构稳定性作为约束,以最小化结构质量和结构效率作为优化目标,对各翼肋之间的加强壁板进行优化设计;最后再以位移和颤振速度为约束,对机翼结构总体刚度进行优化设计。结果表明:EFEM方法具有快速建模和计算量少的优点,采用"三步走"优化策略具有更高的效率,适用于初步机翼结构优化设计。
关键词
机翼
等效方法
稳定性
颤振
复合材料
结构优化
优化策略
Keywords
wing
equivalent methods stabilitys flutters compositess structure optimization
optimization
strategy
分类号
V214.19 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
复合材料层压梁梯形波纹腹板刚度和稳定性等效分析方法研究
被引量：
3
3
作者
秋洪燕
矫桂琼
黄涛
机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期899-906,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11102160)~~
文摘
对含梯形波纹腹板的复合材料层压梁结构进行有限元建模方法研究,并将该方法应用于某层压梁结构刚度和稳定性分析中;建立不同工况下结构的有限元模型,得到其刚度和临界屈曲载荷值。同时提出一种新的复合材料波纹腹板层压梁刚度和稳定性等效分析方法。与传统对波纹板结构细化的有限元建模方法相比较,运用该等效优化分析方法对含波纹板结构的分析效率明显提高。对结构刚度和屈曲载荷进行曲线拟合,有限元分析结果数据点与拟合预测曲线吻合较好。
关键词
复合材料
梯形波纹腹板层压梁结构
刚度
稳定性
等效优化分析方法
Keywords
Composite
Laminated beam
structure
with trapezoidal corrugated plate
Stiffness
Stability
equivalent
optimization
analysis method
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH123.3 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于虚拟测量的掘采装备稳定靴有限元分析
4
作者
张礼才
机构
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
出处
《煤矿机械》
2022年第9期93-95,共3页
基金
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司自立项目(M2021-BZ02)
国家重点研发计划(2020YFB1314003)
山西省回国留学人员科研资助项目(2020-199)。
文摘
介绍了掘采装备稳定靴的结构和作用,分析了稳定靴典型破坏形式和强度设计的难点,以稳定靴撑起整机工况为例,对稳定靴进行了受力分析。运用力学等效法建立了包含机架、地面在内的稳定靴有限元分析模型。基于掘采装备三维模型,完成了机架质量和质心位置虚拟测量,对稳定靴有限元分析模型施加了远程力,获得了稳定靴应力云图和最大应力位置。根据分析结果对稳定靴进行了强度校核和结构优化。
关键词
掘采装备
稳定靴
力学等效法
有限元分析
虚拟测量
远程力
结构优化
Keywords
mining equipment
stabilizing boot
mechanical equivalence method
finite element analysis
virtual measurement
remote force
structural
optimization
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于等效刚度法的运载火箭网格加筋贮箱结构仿真与优化
顾秀聪
周遇仁
冀宾
刘冠华
刘建
《制造技术与机床》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
采用等效有限元模型的复合材料机翼结构优化
王宇
欧阳星
余雄庆
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
16
原文传递
3
复合材料层压梁梯形波纹腹板刚度和稳定性等效分析方法研究
秋洪燕
矫桂琼
黄涛
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于虚拟测量的掘采装备稳定靴有限元分析
张礼才
《煤矿机械》
2022
0
原文传递
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