熱-機聯(lián)合載荷作用下結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法研究.pdf

1、在航空航天領(lǐng)域的研究中，達到更快的飛行速度和更高的飛行高度是設(shè)計師永恒不變的追求。近年來高速飛行器成為了研究熱點之一，隨著飛行速度的提高，飛行器會受到嚴重的氣動加熱，為了獲得質(zhì)量更輕的結(jié)構(gòu)型式，需要在既受到機械載荷又受到熱載荷作用下進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，這是高速飛行器設(shè)計的難點之一。
　　本文以二維結(jié)構(gòu)作為研究對象，進行了熱-機載荷作用下結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的研究。首先進行拓撲優(yōu)化方法研究。一般來說，在機械載荷作用下，結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計可以

2、以結(jié)構(gòu)力柔度最小作為設(shè)計目標，而在熱載荷作用下，可以以結(jié)構(gòu)熱柔度最小作為設(shè)計目標。在綜合分析以上兩種單目標拓撲優(yōu)化方法的基礎(chǔ)之上，采用權(quán)重系數(shù)對結(jié)構(gòu)力柔度和結(jié)構(gòu)熱柔度進行加權(quán)的方法，構(gòu)建綜合考慮熱-機載荷聯(lián)合作用下的拓撲優(yōu)化目標函數(shù)，并利用Matlab軟件進行編程，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的多目標拓撲優(yōu)化。然后以拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)型進行結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化，在結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化的研究過程中，編寫python程序進行軟件Abaqus和ModeFRONTIER的交互，使