飛機複合材料翼面結構最佳化設計理論與套用

《飛機複合材料翼面結構最佳化設計理論與套用》是2014年11月國防工業出版社出版的圖書，作者是楊偉、常楠、王偉。

基本介紹

• 書名：飛機複合材料翼面結構最佳化設計理論與套用
• 作者：楊偉、常楠、王偉
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2014年11月
• 頁數：200 頁
• 定價：79 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787118095289

內容簡介

機翼是飛機的主要氣動面和承受載荷部件，是飛機結構設計的重點和難點。

現代飛機機翼結構高度低、專業綜合性強，複合材料得到了大量的套用。除了高比強、高比模、耐腐蝕、耐疲勞等特點外，複合材料更突出的優點是剛度可設計性。通過對複合材料翼面結構進行合理的最佳化設計，不但能帶來顯著的減重效益，還能改善結構靜、動氣動彈性性能。《飛機複合材料翼面結構最佳化設計理論與套用》以複合材料翼面結構為研究對象，結合現代有限元方法、先進結構最佳化算法、複合材料力學理論，立足工程實際，從最佳化理論與套用兩個方面出發，對翼面結構最佳化數學模型、常用最佳化理論、層合板最佳化設計、複合材料加筋壁板最佳化設計、複合材料翼面結構布局最佳化設計、複合材料翼面結構氣彈剪裁最佳化設計、翼面結構工程最佳化設計關鍵技術與設計流程進行了詳盡的闡述，反映了作者多年來在該領域的最新研究成果，具有新穎性、工程套用性強的特點。

《飛機複合材料翼面結構最佳化設計理論與套用》可作為高等院校和科研院所從事結構設計人員學習參考，同時也適合從事最佳化算法理論研究的人員參考。

圖書目錄

第1章 飛機翼面結構設計及最佳化概述

1.1 引言

1.2 飛機翼面功能與設計要求

1.3 典型翼面結構形式及傳力分析

1.3.1 翼面結構形式

1.3.2 傳力分析

1.4 翼面結構最佳化理論與套用現狀

1.4.1 翼面結構最佳化分類

1.4.2 最佳化方法

1.4.3 最佳化軟體及工程套用

參考文獻

第2章 翼面結構最佳化的數學模型

2.1 結構最佳化三要素

2.1.1 設計變數

2.1.2 標函式

2.1.3 約束條件

2.2 翼面結構尺寸最佳化數學模型

2.3 翼面結構形狀最佳化數學模型

2.4 翼面結構拓撲最佳化數學模型

2.5 複合材料結構最佳化數學模型

參考文獻

第3章 最最佳化基本理論

3.1 最佳化準則法

3.1.1 滿應力法

3.1.2 位移準則法

3.1.3 多約束下的結構最佳化準則法

3.2 遺傳算法

3.2.1 遺傳算法的特點

3.2.2 基本遺傳算法

3.2.3 遺傳算法的數學理論

3.3 粒子群算法

3.3.1 基本粒子群算法

3.3.2 自適應粒子群算法

3.4 蟻群算法

3.4.1 蟻群算法的特點

3.4.2 基本蟻群算法

3.4.3 蟻群算法的改進策略

3.5 變密度法

3.5.1 變密度法數學模型描述

3.5.2 靈敏度分析

3.5.3 最佳化準則的推導

3.6 漸進結構最佳化方法

3.6.1 基本漸進結構最佳化方法

3.6.2 具有剛度約束的結構漸進最佳化方法

參考文獻

第4章 層合板最佳化設計方法

4.1 複合材料經典層合板設計

4.1.1 經典層合板理論的基本假設

4.1.2 單層複合材料的應力-應變關係

4.1.3 層合板的應力-應變關係

4.1.4 層合板的內力-應變關係

4.1.5 各類層合板的剛度係數計算

4.1.6 層合板的強度準則

4.2 準則法在層合板最佳化設計中的套用

4.2.1 大型結構中層合板在強度、剛度約束下的準則最佳化及算例

4.2.2 基於模糊理論的水平疊代-準則法

4.3 基於交換離散粒子群算法的層合板鋪層順序最佳化

4.3.1 層合板鋪層順序最佳化問題描述

4.3.2 問題轉換及鋪層順序最佳化的離散粒子群算法

4.3.3 交換離散粒子群最佳化算法

4.3.4 算例結果及討論

4.4 基於蟻群算法的層合板鋪層角度最佳化設計

4.4.1 層合板鋪層角度最佳化問題描述

4.4.2 問題轉換與鋪向角最佳化的蟻群算法

4.4.3 算例結果及討論

4.5 基於蟻群算法的層合板鋪層順序最佳化設計

4.5.1 問題轉換與鋪層順序最佳化的蟻群算法

4.5.2 算例結果及討論

參考文獻

第5章 複合材料加筋板最佳化設計

5.1 複合材料加筋壁板屈曲分析方法

5.1.1 工程經驗法

5.1.2 有限元法

5.1.3 有限條法

5.2 典型複合材料加筋板穩定性變參數分析

5.3 多目標多約束複合材料加筋壁板最佳化

5.3.1 成本模型

5.3.2 製造工藝約束

5.3.3 強度約束

5.3.4 實際結構重量評估

5.3.5 最佳化模型

5.4 複合材料加筋壁板穩定性最佳化設計

5.4.1 問題描述

5.4.2 蟻群算法的實施過程

5.4.3 結果與討論

參考文獻

第6章 複合材料翼面結構布局最佳化設計

6.1 翼面結構布局最佳化的分級最佳化思想

6.2 翼面縱向結構的布局最佳化

6.2.1 基於改進ESO的翼面縱向結構布局最佳化

6.2.2 基於遞階-蟻群的翼面縱向結構布局最佳化

6.2.3 多梁多牆翼面縱向結構布局最佳化

6.3 翼面結構形狀與尺寸綜合最佳化設計

6.3.1 性能指標的定義

6.3.2 基於兩相法的翼面結構形狀尺寸綜合最佳化設計

6.4 回響面近似技術

6.4.1 神經網路回響面近似技術

6.4.2 函式近似技術

參考文獻

第7章 複合材料翼面結構氣彈剪裁設計

7.1 概述

7.1.1 複合材料氣彈剪裁的基本概念

7.1.2 氣彈剪裁研究現狀及工程套用

7.2 氣動彈性問題的原理及其分析方法

7.2.1 靜、動氣彈原理說明

7.2.2 氣動發散問題的物理現象和原理

7.2.3 副翼效率問題物理現象和原理

7.2.4 顫振問題物理現象和原理

7.3 機翼剛度方向與氣彈性能的關係

7.4 基於NASTRAN的大展弦比複合材料機翼氣彈剪裁設計

7.4.1 NASTRAN最佳化模組

7.4.2 算例

7.5 複合材料翼盒顫振特性分析及多目標最佳化設計

7.5.1 模型和分析方法

7.5.2 使用多島遺傳算法最佳化翼盒顫振速度

7.5.3 各段翼盒鋪層參數對整體機翼的顫振速度影響

7.5.4 翼盒多目標最佳化

7.6 某型複合材料機翼工程化氣彈剪裁最佳化設計

7.6.1 F22氣彈剪裁最佳化設計情況

7.6.2 技術難點分析

7.6.3 總體技術方案

7.6.4 關鍵技術及解決途徑

參考文獻

第8章 翼面結構工程最佳化設計關鍵技術分析及設計流程

8.1 翼面結構工程最佳化關鍵技術分析

8.1.1 分級最佳化思想

8.1.2 最佳化規模的控制

8.1.3 合理有限元模型的建立

8.1.4 靈敏度快速分析技術

8.1.5 工程適用的最佳化算法

8.1.6 快速布局設計工具軟體的開發

8.1.7 細節設計中鋪層順序最佳化的套用

8.2 翼面結構工程最佳化設計流程

參考文獻