CN111159826A - 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备 - Google Patents

一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111159826A
CN111159826A CN201911356254.6A CN201911356254A CN111159826A CN 111159826 A CN111159826 A CN 111159826A CN 201911356254 A CN201911356254 A CN 201911356254A CN 111159826 A CN111159826 A CN 111159826A
Authority
CN
China
Prior art keywords
airfoil
fulcrum
sections
fulcrum position
continuous beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911356254.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111159826B (zh
Inventor
杜凯
任善
魏洪
郑茂亮
鬲钰焯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Original Assignee
Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC filed Critical Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
Priority to CN201911356254.6A priority Critical patent/CN111159826B/zh
Publication of CN111159826A publication Critical patent/CN111159826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111159826B publication Critical patent/CN111159826B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了本发明实施例提供一种多支点翼面结构支点位置优化方法，所述方法包括：沿翼面展向选取至少M个剖面，根据至少M个剖面构建连续梁模型；根据力的等效原理，将预设翼面总载荷fsum分别输入到所述连续梁模型中的至少M个剖面上，得到翼面载荷分布；根据所述翼面载荷分布和所述连续梁模型，构建支点位置优化模型；根据所述支点位置优化模型获得N组支点位置参数；根据所述N组支点位置参数、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应度函数F，所述相关系数α为支点位置参数中各个参数的权重；用优化算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解。

Description

一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备
技术领域
本申请涉及但不限于航空技术领域，尤指一种多支点翼面结构支点位置优 化方法及设备。
背景技术
无论操纵翼面，还是前缘缝翼和后缘襟翼等增升装置，无一例外都要通过 悬挂接头或支臂将其固定到机翼或尾翼安定面的主盒段上。因此，对于以上各 活动翼面而言，其与主盒段连接点位置的布置尤为重要，这决定了活动翼面结 构的传力途径，直接影响到连接点载荷大小、活动翼面相对变形等指标。国内 初步设计阶段大多根据经验确定多支点舵面结构的连接点，造成后期更改设计 时涉及面大，舵面接头载荷分配不均匀。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多支点翼面结构支点位 置优化方法，以解决现有技术中舵面接头载荷分配不均匀的问题。
第一发明，本发明实施例提供一种多支点翼面结构支点位置优化方法，所 述方法包括：
沿翼面展向选取至少M个剖面，根据至少M个剖面构建连续梁模型；
根据力的等效原理，将预设翼面总载荷fsum分别输入到所述连续梁模型中 的至少M个剖面上，得到翼面载荷分布；
根据所述翼面载荷分布和所述连续梁模型，构建支点位置优化模型；
根据所述支点位置优化模型获得N组支点位置参数；
根据所述N组支点位置参数、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应 度函数F，所述相关系数α为支点位置参数中各个参数的权重；
用优化算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解。
优选的，所述连续梁模型的刚度是连续变化的。
优选的，所述沿翼面展向选取至少M个剖面，根据至少M个剖面构建连续 梁模型，具体包括:
沿翼面展向选取至少M个剖面，计算所述至少M个剖面形心，分布计算至 少M个剖面对其剖面形心的惯性距，按照变截面梁特性，利用至少M个惯性矩 构建连续梁模型。
优选的，所述支点位置参数包括最大垂向支反力fmax、最小垂向支反力 fmin、连续梁模型的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim。
优选的，根据所述N组支点位置参数、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应度函数F，具体包括：
根据所述N组(最大垂向支反力fmax、最小垂向支反力fmin、连续梁模型 的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim)、相关系数α和预设翼面总载 荷fsum建立适应度函数F：
Figure BDA0002336009130000021
优选的，采用优化算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优 解，具体包括：
采用遗传算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解。
第二发明，本发明实施例提供一种多支点翼面结构支点位置优化设备，包 括：存储器和处理器；
所述存储器，被配置为保存可执行指令；
所述处理器，被配置为在执行所述存储器保存的所述可执行指令时实现如 上述任一项所述的多支点翼面结构支点位置优化方法。
第三发明，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读 存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如上述任一 项所述的多支点翼面结构支点位置优化方法。
综上所述，本发明将翼面沿其展向按剖面刚度等效原则简化为一根变刚度 的连续梁模型，选择遗传算法作为优化方法，其上支反力和梁的位移作为适应 度函数的参数，对多支点连续梁进行支点布置优化。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本发明的 实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例 及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明将翼面沿其展向按剖面刚度等效原则简化为一根变刚度的连续梁模 型，选择遗传算法作为优化方法，将最大垂向支反力fmax、最小垂向支反力fmin、连续梁模型的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim作为适应度 函数的参数，对多支点连续梁进行支点布置优化。
步骤1：沿翼面展向选取至少M个剖面，计算所述至少M个剖面形心，分 布计算至少M个剖面对其剖面形心的惯性距，按照变截面梁特性，利用至少M 个惯性矩构建连续梁模型，所述连续梁模型的刚度是连续变化的。
步骤2：根据力的等效原理，将预设翼面总载荷fsum分布输入到连续梁模 型中的至少M个剖面上，得到翼面载荷分布。
步骤3：根据所述翼面载荷分布和连续梁模型，构建支点位置优化模型；
步骤4：根据所述支点位置优化模型获得N组最大垂向支反力fmax、最小 垂向支反力fmin、连续梁模型的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim；
步骤5：根据所述N组(fmax、fmin、umax、ulim)、相关系数α和预设翼面 总载荷fsum建立适应度函数F：
Figure BDA0002336009130000041
步骤6：采用遗传算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优 解。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而 采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员， 在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进 行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所 界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种多支点翼面结构支点位置优化方法，其特征在于，所述方法包括：
沿翼面展向选取至少M个剖面，根据至少M个剖面构建连续梁模型；
根据力的等效原理，将预设翼面总载荷fsum分别输入到所述连续梁模型中的至少M个剖面上，得到翼面载荷分布；
根据所述翼面载荷分布和所述连续梁模型，构建支点位置优化模型；
根据所述支点位置优化模型获得N组支点位置参数；
根据所述N组支点位置参数、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应度函数F，所述相关系数α为支点位置参数中各个参数的权重；
用优化算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续梁模型的刚度是连续变化的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿翼面展向选取至少M个剖面，根据至少M个剖面构建连续梁模型，具体包括:
沿翼面展向选取至少M个剖面，计算所述至少M个剖面形心，分布计算至少M个剖面对其剖面形心的惯性距，按照变截面梁特性，利用至少M个惯性矩构建连续梁模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支点位置参数包括最大垂向支反力fmax、最小垂向支反力fmin、连续梁模型的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述N组支点位置参数、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应度函数F，具体包括：
根据所述N组(最大垂向支反力fmax、最小垂向支反力fmin、连续梁模型的最大垂向变形umax、允许的最大垂向变形ulim)、相关系数α和预设翼面总载荷fsum建立适应度函数F：
Figure FDA0002336009120000021
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用优化算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解，具体包括：
采用遗传算法对适应度函数F进行优化计算，获得支点位置最优解。
7.一种多支点翼面结构支点位置优化设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器，被配置为保存可执行指令；
所述处理器，被配置为在执行所述存储器保存的所述可执行指令时实现如权利要求1～6中任一项所述的多支点翼面结构支点位置优化方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一项所述的多支点翼面结构支点位置优化方法。
CN201911356254.6A 2019-12-25 2019-12-25 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备 Active CN111159826B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911356254.6A CN111159826B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911356254.6A CN111159826B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111159826A true CN111159826A (zh) 2020-05-15
CN111159826B CN111159826B (zh) 2023-05-23

Family

ID=70558194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911356254.6A Active CN111159826B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111159826B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112699480A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种动翼面接头布置分析方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007030702A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Megumi Fujii ラム翼形状支持装置及び前記ラム翼形状支持装置を使用したラム翼及び前記ラム翼を使用した飛行装置及び発電装置、ラム翼の制御装置、フットランチ方式の飛行装置。
CN102691617A (zh) * 2011-07-29 2012-09-26 梁北岳 动翼式升力型大功率垂直轴风力机
CN103577648A (zh) * 2013-11-13 2014-02-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 运输类飞机货物空投时机翼结构载荷的确定方法
CN105021414A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 中国飞机强度研究所 活动翼面随动加载装置
CN204775997U (zh) * 2015-06-23 2015-11-18 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种轻型飞机动翼面操纵系统固定结构
EP3020629A1 (de) * 2014-11-14 2016-05-18 Airbus Defence and Space GmbH Konstruktionsverfahren für eine Hebelkinematik, Verwendungen desselben und entsprechendes Computerprogrammprodukt
CN105930616A (zh) * 2016-05-16 2016-09-07 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机动翼面超静定结构的载荷分配方法
CN106828972A (zh) * 2016-12-15 2017-06-13 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机舵面驱动作动器性能测试装置
CN107933958A (zh) * 2017-11-06 2018-04-20 中国运载火箭技术研究院 一种基于性能最优的空天飞行器纵向静稳定度设计方法
EP3434602A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-30 Bell Helicopter Textron Inc. Lift propulsion module for a tiltrotor aircraft
CN110532607A (zh) * 2019-07-24 2019-12-03 北京航空航天大学 高超声速飞行器舵面结构分布载荷识别的传感器布局方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007030702A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Megumi Fujii ラム翼形状支持装置及び前記ラム翼形状支持装置を使用したラム翼及び前記ラム翼を使用した飛行装置及び発電装置、ラム翼の制御装置、フットランチ方式の飛行装置。
CN102691617A (zh) * 2011-07-29 2012-09-26 梁北岳 动翼式升力型大功率垂直轴风力机
CN103577648A (zh) * 2013-11-13 2014-02-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 运输类飞机货物空投时机翼结构载荷的确定方法
CN105021414A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 中国飞机强度研究所 活动翼面随动加载装置
EP3020629A1 (de) * 2014-11-14 2016-05-18 Airbus Defence and Space GmbH Konstruktionsverfahren für eine Hebelkinematik, Verwendungen desselben und entsprechendes Computerprogrammprodukt
CN204775997U (zh) * 2015-06-23 2015-11-18 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种轻型飞机动翼面操纵系统固定结构
CN105930616A (zh) * 2016-05-16 2016-09-07 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机动翼面超静定结构的载荷分配方法
CN106828972A (zh) * 2016-12-15 2017-06-13 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机舵面驱动作动器性能测试装置
EP3434602A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-30 Bell Helicopter Textron Inc. Lift propulsion module for a tiltrotor aircraft
CN107933958A (zh) * 2017-11-06 2018-04-20 中国运载火箭技术研究院 一种基于性能最优的空天飞行器纵向静稳定度设计方法
CN110532607A (zh) * 2019-07-24 2019-12-03 北京航空航天大学 高超声速飞行器舵面结构分布载荷识别的传感器布局方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王俊: "基于Hyperstudy 的翼面类结构支撑位置设计与优化" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112699480A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种动翼面接头布置分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111159826B (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6592519B2 (ja) 可撓性ヒンジのトポロジー最適化設計方法
CN108090273B (zh) 一种柔性机翼后缘结构及柔性机翼后缘结构设计方法
Ritto-Corrêa et al. On the arc-length and other quadratic control methods: Established, less known and new implementation procedures
Sasaki et al. Navier-Stokes optimization of supersonic wings with four objectives using evolutionary algorithm
JP7401545B2 (ja) 回転翼とその設計方法
CN111159826A (zh) 一种多支点翼面结构支点位置优化方法及设备
Zuo et al. Evolutionary topology optimization of continuum structures with a global displacement control
Breukels et al. Aeroelastic simulation of flexible membrane wings based on multibody system dynamics
CN110288074A (zh) 一种基于包围机制的改进天牛须搜索算法
Bakis et al. Passive aeroelastic control of a suspension bridge during erection
CN113021408A (zh) 补偿臂架挠度的方法和装置及控制臂架的方法和装置
Baker et al. Determinate structures for wing camber control
CN111339616A (zh) 一种使机械结构基频最大化的拓扑优化方法
CN106485007B (zh) 一种双吊钩吊装系统的安全性计算方法和计算装置
CN112035927B (zh) 基于修正影响矩阵的悬索管道桥成桥风索线形计算方法
JP4894657B2 (ja) 逆運動学計算方法及び逆運動学計算装置
CN105117541B (zh) 一种正向型架外形优化设计方法
CN112327619A (zh) 一种基于多算法结合的推力分配优化方法
CN108163183B (zh) 一种基于副翼连接接头位置变化的操纵效率提高的方法
CN110472333B (zh) 一种二维翼型数值模拟的自动配平方法
CN109726406B (zh) 车身接头优化设计方法、装置、终端及存储介质
JP2021051538A (ja) 情報処理装置
CN112800515A (zh) 一种基于联合迭代算法树状结构找形优化设计方法
KR20240022594A (ko) 풍력 터빈 발전기 세트의 제어 방법 및 장치 및 디바이스
Calogero et al. Dual optimization of contact-aided compliant mechanisms for passive dynamic shape change

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant