大展弦比飞翼结构形状、尺寸综合优化设计

时间:2016-11-28 12:29:06 作者:Eeeeeeeeeva 综合材料 收藏本文 下载本文

“Eeeeeeeeeva”通过精心收集,向本站投稿了10篇大展弦比飞翼结构形状、尺寸综合优化设计,下面就是小编给大家带来的大展弦比飞翼结构形状、尺寸综合优化设计,希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

篇1:大展弦比飞翼结构形状、尺寸综合优化设计

大展弦比飞翼结构形状、尺寸综合优化设计

为了降低无人机机翼的结构重量,对某型大展弦比复合材料飞翼结构进行了形状与尺寸综合优化设计.在形状优化层次重点考虑主承力元件翼梁的位置,尺寸优化主要考虑各元件的.几何尺寸.采用NASTRAN进行尺寸优化,并将优化结果作为复合形法进行形状优化迭代的根据.最后对整个结构的优化结果进行了详细有效的分析,可以看出,优化结果符合结构受力特点,减重效果明显.

作 者:王伟 杨伟 常楠 WANG Wei YANG Wei CHANG Nan  作者单位:西北工业大学航空学院,西安,710072 刊 名:强度与环境  ISTIC英文刊名:STRUCTURE & ENVIRONMENT ENGINEERING 年,卷(期): 34(5) 分类号:V221 关键词:大展弦比飞翼   形状优化   尺寸优化   复合形  

篇2:飞翼式飞行器结构布局与构件尺寸的两级优化

飞翼式飞行器结构布局与构件尺寸的两级优化

为优化飞翼式飞行器的结构,提出同时考虑结构布局优化和构件尺寸优化的两级优化方法. 第1级优化将翼梁数量范围和位置范围作为约束,以重量最轻为优化目标,采用iSIGHT的多岛遗传算法优化结构布局;第2级优化给予第1级给定的结构布局方案,在满足应力约束和位移约束的前提下,确定各构件最佳尺寸,使该结构布局方案的结构重量最轻. 在第2级优化中,根据CAD外形模型和固定的结构布局参数,采用MSC Patran的`PCL语言自动生成飞机的结构有限元模型,采用MSC Nastran优化全机结构,并将优化结果返回给第1级. 再通过两级之间的迭代获得结构布局和构件尺寸的最优设计方案. 整个两级优化过程用iSIGHT集成. 实例表明该方法为飞翼式飞行器结构布局和构件尺寸协同优化问题提供1种有效的解决办法.

作 者:张仲桢 余雄庆 胡添元 ZHANG Zhongzhen YU Xiongqing HU Tianyuan  作者单位: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,南京,210016 刊 名:计算机辅助工程  ISTIC英文刊名:COMPUTER AIDED ENGINEERING 年,卷(期): 18(1) 分类号:V214.19 TB115 关键词:飞翼   结构布局   结构尺寸   两级优化   MSC Patran   MSC Nastran   iSIGHT  

篇3:《形状与结构》教学设计

《形状与结构》教学设计

一、教学目标

1、科学概念

桥梁有多种不同结构,有的桥梁把多种结构合为一体。

桥的形状和结构与它的功能是相适应的。

2、过程与方法

提高观察、比较、描述和评价的能力。

3、情感、态度、价值观

体会科学技术对社会进步的作用。

感受和欣赏桥梁的'形状结构之美。

二、教学准备

为小组准备:吸管或竹片、粗线。

为全班准备:木板或瓦楞纸板、绳子。

教师自己准备:各种桥梁的图片或影像资料。

三、教学过程:

一、导入新课我国著名桥梁专家茅以升说过:“桥梁是一种自古有之,最普遍而又最特殊的建筑物。”

二、美丽的彩虹桥-拱桥。出示图片,观察比较这些拱桥,它们有什么相同和不同?各有什么优点?(教师出示图片让学生观察)1、实验:用木棍做一个拱,然后两个做对比,看是那一个面的受力更大。2、(桥面在拱下方的拱桥,桥面可以拉住拱足,抵消拱产生的向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧,还增加了桥面的抗弯曲能力。)

三、拉索桥1、观察拉索桥,它们的受力部分主要是哪些?(学生说出自己的观察结果和想法)2、以实际例子说明(可结合我们家乡的太平桥作说明)观察这些桥的结构是怎样的。拉索桥究竟有什么优点?3、实验:模拟做一个拉索桥(这个由老师做演示实验)在实难中学生边观察边思考问题,当演示完成后回答。(1)两人同时用力拉绳把“桥”吊起来。我们朝什么方向用力?(2)把绳子拉平直些,再拉平直些,感觉用力有什么变化?

四、结合我们的生活自己来制作桥利用课余时间进行,让学生分组完成也要以独立完成,再上交作品,由老师和同学们一起来评定其水平。让学生说出自己设计和制作桥的想法和原理是什么?自己设计的桥有什么特点,请做得好的学生演示讲解,从而进一步体会本单元的知识。

板书设计:

拱桥 拱的高度不同拱的两边推力不同 拉索桥

教后反思:

拉索桥的实验材料应该提早准备好,教师可提前准备好相关的模型或图片,请学生本堂课带来以供研究。

篇4:飞翼班班徽口号设计

飞 翼 班 ( F Y )

班徽

班 徽 释 义

此标志是“飞翼”的首写字母“FY”的写意结合,上面是“F”,下面是“Y”,是只雄鹰展翅的字形意完美结合。红色代表活泼、激情、有干正劲、积极向上,蓝色的圈代表天空,不大的圈正说明了雄鹰冲破蓝天、直上云霄的`气势。且此标志借助雄鹰之形体,喻示着“飞翼班”的同学个个都是一只雄鹰!

班 训

不 为 失 败 找 借 口 ,只 为 成 功 找 方 法

班 级 宣 言

我们是由58颗热忱之心,所构筑的团结、友爱的班集体,在这屋檐下我们尽情展现青春与活力。我们将挥动翅膀,努力飞向属于自己的天空。相信我们吧,我们将再次铸就辉煌。

奋 斗 目 标

对自己有超强的责任心,对班级有超强的荣誉感,对梦想有超强的行动力!

班 主 任 寄 语

一步登天做不到,但一步一个脚印能做到;

一鸣惊人不好做,但一股劲做好一件事情可以做; 一下称为天才不可能,但每天进步一点有可能;

七(2)是一个团结向上的集体,希望我的学生每天都有收获, 每天都有进步,把自己塑造成一个优秀的人。

班风

上 进 、尊 敬 、安 静 、干 净 !

班级公约

1、全班同学遵守校纪班规

2、热爱集体,团结同学,互相帮助 3、孝敬父母,尊敬师长,礼貌待人 4、努力学习,勤思好问,积极向上 5、积极锻炼身体,讲究卫生 6、热爱劳动,积极参加公益活动

班歌 《 奔跑 》

班 级人数

总58人,男30人,女28人,少数民族9人,住宿生9人

篇5:飞翼班班徽口号设计

班名:飞翼班

班训:肯定自我、创造自我、超越自我。

班级口号:非学无以成才,非志无以成学。 班级誓言:

我是六年级学生在新学期里我宣誓:,

创最好的班级,做最好的自己是我们的目标。 刻苦求学,敏锐创新是我们的学习宣言;

活泼好动,锻炼身体是我们的运动宣言;

尊敬师长、爱护同学是我们的行为宣言;。 勇往直前,永争第一是我们的拼搏宣言。

我最懂的班荣我荣,班耻我耻。尊重别人美丽自己 。我最会珍惜时间,把握现在从今开始。我最爱穿着整洁,节约资源。

读健康有益之书,做奋发向上之人。

我自信,我努力,我一定会成功!

标语:笔耕书上除勤奋无他,舟行学海有志远领航。 明日复明日,明日何其多!(静中显进,静中取胜。) 班主任寄语:用一颗善良包容的心关心身边每一个人,用良好言行的获取每一个人的欣赏。

篇6:洒水车管路结构优化设计

洒水车管路结构优化设计

以洒水车管路为研究对象,通过增大前喷、后洒水主管内直径,降低主管路压力损失;优化气缸球阀布置结构,并对洒水泵进/出水口管路改为柔性连接而取代原有的.刚性连接,减少了90°弯管的数量,从而降低了管路压力损失,提高了洒水管路的安全性能.

作 者:王月岭 洪岩 刘英  作者单位:中通汽车工业集团有限责任公司,山东聊城,25 刊 名:专用汽车 英文刊名:SPECIAL PURPOSE VEHICLE 年,卷(期): “”(7) 分类号:U469.6+91.02 关键词:洒水车   管路结构   优化设计  

篇7:航天器隔舱结构优化设计

航天器隔舱结构优化设计

采用有限元方法、结构灵敏度分析技术及序列线性/二次规划方法进行隔舱减重优化设计.文章叙述了优化模型的确定、裁荷工况及边界条件的选取,对优化设计中用到的.敏度分析方法和优化算法进行了简介;对设计方案选取,优化结果的比较进行重点论述.通过分析验证及试验验证表明,隔舱结构减重优化设计效果显著,优化设计在航天器结构设计中具有重要意义.

作 者:刘刚 康健 LIU Gang KANG Jian  作者单位:北京空间飞行器总体设计部,北京,100094 刊 名:航天器工程  ISTIC英文刊名:SPACECRAFT ENGINEERING 年,卷(期): 17(5) 分类号:V423 关键词:航天器   结构灵敏度   优化设计  

篇8:浅析天窗结构优化设计论文

浅析天窗结构优化设计论文

1结构优化计算

1、1箱梁支座的强度优化设计

箱梁节点是整个承重钢梁最为关键的部位,在施工中采用不同形式的加劲肋对该部位进行了加固处理。严格按照要求的尺寸,对GWJ-4号承重结构进行不同荷载状态下的分析。利用有限元软件ABAQUS对GWJ-4号钢架各部分的实际三维模型进行数值计算。该有限元软件研究实际模型在承重荷载及风荷载作用下的承载能力,着重对承重结构需要优化的地方进行分析,从而提出可行的优化设计方案。天窗闭合状态时不同受力荷载条件下对天窗闭合状态下的GWJ-4屋架的受力分析如下。

1、1、1GWJ-4屋架在承重下的受力天窗全关闭状态下的GWJ-4屋架关键部位的受力分析。看出:在GWJ-4屋架的跨中位置附近,其应力分布比较均匀,没有大的应力集中区,且最大Mises应力均小于100MPa,在此应力下支撑板是不会发生局部屈服的。最大Mises应力小于Q235B钢的单轴抗压强度,故在此工况下,箱形梁跨中部位的荷载承载能力满足要求。箱梁支座数值分析结果知,最大Mises应力约为230MPa,主要是因为梯形加劲肋存在明显的应力集中区,导致该位置出现了较大的应力。一般来说,由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静荷载作用下的强度几乎无影响,但是该结构为滑动式玻璃天窗的承重结构,需要各种交变荷载的作用,因此有必要对此支座进行优化设计,减小其应力集中系数。天窗全关闭状态下的GWJ-4屋架关键部位的位移大小分布,由于在承重荷载的作用下,箱型梁在水平方向位移值小于1mm,因此仅列出了GWJ-4屋架箱梁在天窗全关闭状态下的竖向位移分布图。从结果可以看出:在此工况下,箱形梁产生的最大竖向位移约为5mm,位置在箱型梁的跨中部位,根据钢结构的设计规范,其位移大小满足要求。

1、1、2GWJ-4屋架在承重及风荷载下的受力在承重及风荷载的共同作用下,箱形梁跨中部分的应力仍然很小,因此不再重复分析。在此工况下箱形梁支座的应力状况。在两种荷载的共同作用下,支座个别单元的应力已经超过Q235钢材的屈服强度(并不意味着破坏),梯形加劲肋与竖向加劲肋的接触部位存在很大的应力集中,这对结构的长期稳定性是不利的,因此有必要采取措施来减轻应力集中带来的`危险。GWJ-4屋架在承重荷载及风荷载下的竖向位移及水平位移。通过对比可知,风荷载对竖向位移影响很小,竖向位移的最大值约为4、7mm,最大位移在跨中部位,满足工程设计的规范的要求,这说明该屋架的竖向刚度已经满足要求。风荷载主要影响箱形梁的水平位移,在此作用下,箱形梁产生了较大的水平位移,其最大值仍产生在箱型梁的跨中位置处,为4、3mm。根据钢结构设计规范,此水平位移的大小是满足工程设计要求的,因此无需另外增加水平方向刚度。

1、1、3箱梁支座的优化设计由上面两种荷载条件下应力和位移的数值模拟结果分析可知,在天窗玻璃全关闭状态下,强度和刚度都满足要求,但其不足之处在于箱型梁支座存在较大的应力集中,这导致支座支撑板出现了个别单元的屈服。根据疲劳理论,在交变荷载的作用下,应力集中会降低结构的强度和耐久性。因此,提出了以下可行的减小支座应力集中的实施方案。针对梯形加劲肋应力集中程度高的现象,建议在支座两侧再添加两个相同尺寸的梯形加劲肋。对优化后的支座,运用有限元对其在承重荷载及风荷载作用下进行应力分析,如图8所示。可以得出,经过优化后支座的最大应力是187MPa,其应力集中程度相比未优化之前的支座已经减小很多。这说明此优化起到了良好的效果。

1、2连接板的优化设计

滑动天窗从完全关闭至完全打开过程中时,数值模拟分析,在连接板与箱梁的接触处存在较大的应力集中,这导致了部分单元的应力超过了Q235钢的屈服强度,但是需要说明的是并不是超过屈服强度该连接板就要破坏,只是很小的一部分可能会发生屈服,这对韧性结构整体的安全性影响较小。由于支架要处于不同活荷载的作用下,为了长久的安全性和稳定性,连接板所受的最大应力有必要处于钢材的最大屈服强度之下,因此有必要对该处连接板进行优化设计。针对以上分析知,连接板存在的最大问题是该处存在应力集中,导致了该处产生了较大的集中应力,从而影响结构的长期安全性和稳定性。为了消除应力集中,可以采取以下两种措施:第一种是通过构造措施减小应力集中,例如连接钢板需要倒角处理等;第二种措施是对此处连接板进行重新的设计,例如增加连接板的数量来减小每块连接板所受的应力、连接板采用强度更高的钢材等等。此处我们对第二种优化措施进行了数值模拟,验证了其可行性。

2结论

经过上述对箱梁支座和连接板的数值模拟,对钢梁的主要支座、联系杆件进行了分析,并对其进行了优化。将优化前后的应力应变分布情况对比分析,发现优化后的节点和支座可以有效避免一些较为显著的应力集中区域,从而使得屋盖结构的支座和连接更加合理和安全,为后续工程的设计和施工提供了较有参考价值的建议。

篇9:《桥的形状与结构》教学设计

《桥的形状与结构》精品教学设计

教材分析:

《桥的形状和结构》是小学科学六上“形状与结构”单元的第7课。教材安排了以下几个活动:1.观察比较各式各样的拱桥。2.了解大跨度的钢索桥。3.“观察研究我们家乡的桥”。我在教学中,将前两个活动作为重点来研究。

桥的形状结构明显外露,容易观察研究。桥的形状结构变化反映了人类科学技术的进步和发展,它的形状结构是和功能相适应的。本课的活动设计意在带领学生了解多种多样的桥梁结构,加深和拓宽前面的知识,让学生深入地感受科学技术对社会进步的贡献,为下一课用纸造桥培养兴趣和开阔视野。

教学目标:

科学概念

● 桥梁有多种不同结构,有的桥梁把多种结构合为一体。

● 桥的形状和结构与它的功能是相适应的。

过程与方法

● 提高观察、比较、描述和评价的能力。

情感、态度、价值观

● 体会科学技术对社会进步的作用。

● 感受和欣赏桥梁的形状结构之美。

教学准备:

为小组准备:粗线、木板、绳子。

教师自己准备:桥梁模型、竹条、绳子、课件。

教学过程:

课前几分钟播放各种桥梁图片

一、导入新课

1、谈话

看着这些图片中的桥梁,他们又什么特点,你有什么发现?

(桥梁的作用、材料、形状、结构等)

2、示题:桥的形状和结构

二、研究拱桥

1、请同学来给我们造一座拱桥。

2、学生上台塔桥,教师从旁协助。

老师已经在两边筑好了结实的桥墩(课件示意)

请学生仔细观察,看看这个拱桥是怎样建造的。(两边向中间建造)

3、简单了解造桥工人搭建拱桥的方法(课件示图),体验科技的进步。

4、我们来检验一下这座桥的质量,请同学上来走一走,说说感受(感受拱桥的承重能力)。

5、(课件示图:公园中的石拱桥),它们建在什么地方?

我们可以用这样的拱桥来连接公路吗?

有办法解决吗?(在拱上铺路面)

6、你见过其他的拱桥吗?我们来观赏一组照片。

观赏一组拱桥,比较它们有什么相同和不同的地方。(都是拱桥,路面分别在上、在中间、在下面)

(可以适当的从桥墩的大小、桥面与水面的距离、周围的环境等方面展开讨论,帮助学生理解桥梁建设与周围的环境、人们的需求、建设资金等因素有关。)

你们觉得拱在路面的不同位置,拱的受力情况有什么区别?小组讨论交流。

7、演示实验

制作:一个桥面在拱上方的桥

一个桥面在拱下方的桥

比较认识:

桥面在拱上方的桥,拱受到路面的压力会产生向外的推力,需要巨大的桥墩抵住这个力。

桥面在拱下方的桥,桥面可以拉住拱足,抵消拱产生的向外的推力,同时,桥面被水平方向的力拉紧,也增强了桥面的抗弯能力。

8、拱桥承受压力的能力很强,和梁式桥比较,拱桥可以有很大的跨度。

课件出示图片:

湖南乌巢河大桥 世界跨度第一的石拱桥 120米

重庆万县长江大桥 世界跨度第一的钢筋混泥土拱桥 420米

上海卢浦大桥 世界跨度第一的钢结构拱桥 550米

明石海峡大桥 跨度 1991米

三、研究拉索桥

1、这是拱桥吗?它有什么特点?(跨度大)

2、为什么要建造大跨度的桥?(同桌讨论)

3、请你仔细观察(课件出示金门大桥),钢索桥有哪几部分组成?(桥面、桥塔、拉索)

4、分组实验

实验器材:两张凳子、两根绳子、木板、书本(钩码)

实验过程:模拟建造一座“钢索桥“,体验“钢缆”的拉力。

思考:

①我们怎样控制桥面高度?

②我们怎样固定钢缆?

③在实验中,你们还有什么发现?

5、实验反馈

请同学说说发现

(钢缆下垂一些比较省力,桥塔修得高一些是为了省力;钢缆的'拉力越大,承载力也越大;加粗钢缆,可以增加钢缆的拉力;钢索桥的桥面稳定性差,会有一定的摆动等)

6、简介江阴长江大桥钢缆、锚碇资料。

7、让我们走进锚碇去看看,看视频。

8、钢索吊起桥面的方法不止一种,看图片,认识斜拉桥。

人们把钢缆悬挂下来的索桥叫悬索桥,把钢缆从桥塔斜伸出来的索桥叫斜拉桥,这是现代才发明的一种桥梁。

9、结合模型、图片,比较两种钢桥的不同之处。(斜拉桥没有巨大的桥墩,跨度没有悬索桥大)

四、拓展延伸

1、学了这节课,了解了一些桥梁的特点,你认为哪种结构的桥梁最好?

(没有最好,因为不同的桥梁结构有不同的功能,满足人们不同的需要。)

比如在水面宽阔、船只来往频繁的地方适合建造(钢索桥);在宽度不大,两岸有坚硬岩石的地方适合建造(拱桥);在狭窄的水渠上只要铺上一块板就行了……

思考:(出示泰和桥)这里为什么建造这样的桥?

2、观察金门大桥,你能找到那些结构?这样有什么好处?

现在结合不同结构的组合式桥梁越来越多,这样能更好地发挥不同结构的优势。

3、学生介绍自己收集的桥梁资料,老师补充一些。

五、课外延伸

调查了解家乡的桥。

板书:

桥的形状和结构

上承式拱桥

拱桥 中承式拱桥

下承式拱桥

钢索桥悬索桥

斜拉桥

篇10:整体离心叶轮的形状优化设计

整体离心叶轮的形状优化设计

本文对离心叶轮的形状优化设计过程进行了研究.提出了整体叶轮结构分析的`一种有效的方法,探讨了其优化数学模型的建立方法,包括设计变量的选择、目标函数的确定及约束条件的选取.并对某压气机离心叶轮进行了优化,有效地减轻了叶轮的重量,取得了良好的效果.

作 者:蔡显新 尹泽勇 高德平Cai Xianxin Yin Zeyong Gao Deping  作者单位:蔡显新,尹泽勇,Cai Xianxin,Yin Zeyong(株洲航空动力机械研究所9室,湖南,株洲,412002)

高德平,Gao Deping(南京航空航天大学202教研室,江苏,南京,210016)

刊 名:航空动力学报  ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF AEROSPACE POWER 年,卷(期):2000 15(2) 分类号:V232 关键词:离心叶轮   形状   优化  

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