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论文类型：会议论文

发表时间：2009-08-24

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关键字：飞机翼面结构;布局优化;稳定性;复合材料;蒙皮;弹塑性理论;高阶偏微分方程;临界载荷

摘要：复合材料蒙皮稳定性是飞机翼面结构设计必须考虑的重要方面。对结构直接进行稳定性分析，涉及到较复杂的弹（塑）性理论和数学运算，要通过求解高阶偏微分方程才能获得失稳临界载荷。为满足飞机设计的需要，工程上通常采用与理论分析相比拟的简化方法，根据大量的典型构件的实验数据，总结、归纳出简便的计算公式、设计曲线和经验修正系数，供设计人员对设计结果进行校核。多墙式结构是当前翼面结构中普遍采用的结构形式。墙的布局（包括墙的个数和位置）与蒙皮的厚度对复合材料蒙皮稳定性有重要影响。因此，提出合理的设计承载结构的方法是减轻结构重量的主要途径之一。本文针对多墙式翼面结构，以工程经验公式为基础，以墙的位置参数与蒙皮的厚度为设计变量，以蒙皮的重量为优化目标，以临界失稳载荷为约束，建立了考虑复合材料蒙皮稳定性的翼面结构布局优化问题的数学提法，推导了目标函数的敏度分析解析式，提出了优化问题的求解方法，并以翼盒结构为例，验证了方法的有效性。