大型飞机客舱气流组织分析及优化设计

作者： 杨文强   张翠峰   张冕   来源： 航空科学技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 大型飞机   客舱   气流组织   优化设计  

描述： 针对大型飞机客舱,采用计算流体力学(CFD)方法建立了气流组织分析模型,给出了典型截面的流速分布及温度分布,分析了气流组织结果的不合理性,提出了客舱气流组织优化设计方案并进行数值模拟,模拟结果显示优化后的流速及温度分布合理,满足设计要求。可以依此方法确定客舱气流组织相关参数,缩短研制周期。

考虑排放影响的飞机多学科优化设计

作者： 刘楠溪   白俊强   华俊   郭斌   王晓鹏   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 平均温度变化   飞机排放   运营成本   优化设计   排放社会成本  

描述： 随着民用航空运输业的发展,飞机对气候环境的影响越来越受到重视。为了满足未来飞机设计中经济性和环保性等指标,有必要在飞机概念设计阶段综合考虑成本和排放的影响。本文使用全球平均温度变化作为衡量飞机排放对气候影响的标准,分析了飞机巡航高度和速度对于排放物的影响。进一步,通过整合气动、重量、成本和排放等学科模型,建立了飞机概念设计阶段的多学科优化框架。基于该优化框架,以机翼平面形状、飞行速度和高度等参数为优化变量,分别以排放最小和成本最低为目标,进行了单目标和多目标优化设计研究。Pareto最优前沿的优化结果显示,单位排放成本的高低会影响成本相对于排放性能的变化趋势。

民用飞机壁板蒙皮及长桁布置结构优化设计

作者： 方阳   尹伟明   孟庆功   杨坤   来源： 民用飞机设计与研究 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 轴向压缩   机身壁板   屈曲特征值   有限元分析   优化设计  

描述： 机身壁板是飞机结构设计的重要承载组件,轻量化、高效率、共通性设计及优化是民机设计关注的重点。首先提出一种耦合ABAQUS的Buckle分析及ISIGHT优化的设计方法,利用自编子程序获取ABAQUS屈曲特征值,将特征值输入ISIGHT中计算临界屈曲载荷,同步更新变量参数及ABAQUS文件并提交计算,迭代分析直至优化流程结束。采用上述方法考虑轴向压缩载荷情况,以壁板整体重量最小为优化目标,疲劳应力值为约束条件,对单曲度金属机身壁板的蒙皮厚度,长桁数量及长桁截面厚度等几何参数进行优化。在满足壁板结构承载能力及总重量最小条件下,综合考虑结构载重比,临界应力及壁板加筋比,对比分析出一组最优参数,并与工程算法结果对比吻合程度较好,两者相对误差为3.73%。该优化思路实现FEA平台与优化工作一体化,可用于复合材料壁板设计及结构件减重优化工作,一定程度上可缩短零组件设计周期。

轻型飞机副翼操纵系统中改进的RSSR机构研究

作者： 谢习华   陈志伟   欧阳星   王小飞   王晓玲   来源： 航空工程进展 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： RSSR   ADAMS   轻型飞机   副翼操纵系统   优化设计  

描述： 精确控制副翼偏转角度对提高轻型飞机的操纵性能具有重要意义,将改进的空间四连杆机构——RSSR应用于轻型飞机副翼操纵系统的传动末端,采用方向余弦矩阵法建立RSSR机构运动的数学模型,并推导出该机构的位移方程,在ADAMS软件中对该机构进行参数化建模,确定目标函数、约束函数和驱动函数;优化算法选用广义简约梯度算法,对敏感程度较高的设计变量进行优化设计。结果表明:RSSR机构中各点的相对位置对副翼偏转角度影响较大,副翼上下偏转角度的相对误差分别从初始的2.35%与5%降低为0.100 5%与0.103 3%,采用RSSR机构可有效提高对飞机副翼偏转角度的控制精度。研究成果最终应用于某五座复合材料轻型飞机样机中。

轻型飞机副翼操纵系统中改进的RSSR机构研究

作者： 谢习华   陈志伟   欧阳星   王小飞   王晓玲   来源： 航空工程进展 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： RSSR   ADAMS   轻型飞机   副翼操纵系统   优化设计  

描述： 精确控制副翼偏转角度对提高轻型飞机的操纵性能具有重要意义,将改进的空间四连杆机构——RSSR应用于轻型飞机副翼操纵系统的传动末端,采用方向余弦矩阵法建立RSSR机构运动的数学模型,并推导出该机构的位移方程,在ADAMS软件中对该机构进行参数化建模,确定目标函数、约束函数和驱动函数;优化算法选用广义简约梯度算法,对敏感程度较高的设计变量进行优化设计。结果表明:RSSR机构中各点的相对位置对副翼偏转角度影响较大,副翼上下偏转角度的相对误差分别从初始的2.35%与5%降低为0.100 5%与0.103 3%,采用RSSR机构可有效提高对飞机副翼偏转角度的控制精度。研究成果最终应用于某五座复合材料轻型飞机样机中。

民用飞机壁板蒙皮及长桁布置结构优化设计

作者： 方阳   尹伟明   孟庆功   杨坤   来源： 民用飞机设计与研究 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 轴向压缩   机身壁板   屈曲特征值   有限元分析   优化设计  

描述： 机身壁板是飞机结构设计的重要承载组件,轻量化、高效率、共通性设计及优化是民机设计关注的重点。首先提出一种耦合ABAQUS的Buckle分析及ISIGHT优化的设计方法,利用自编子程序获取ABAQUS屈曲特征值,将特征值输入ISIGHT中计算临界屈曲载荷,同步更新变量参数及ABAQUS文件并提交计算,迭代分析直至优化流程结束。采用上述方法考虑轴向压缩载荷情况,以壁板整体重量最小为优化目标,疲劳应力值为约束条件,对单曲度金属机身壁板的蒙皮厚度,长桁数量及长桁截面厚度等几何参数进行优化。在满足壁板结构承载能力及总重量最小条件下,综合考虑结构载重比,临界应力及壁板加筋比,对比分析出一组最优参数,并与工程算法结果对比吻合程度较好,两者相对误差为3.73%。该优化思路实现FEA平台与优化工作一体化,可用于复合材料壁板设计及结构件减重优化工作,一定程度上可缩短零组件设计周期。