CN112417602A - 一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，属于航空航天结构加筋薄壁构件优化设计领域。首先，获取典型加筋单胞的等效材料属性，并建立备选材料库。其次，针对给定目标，优化获得最优的材料分布。最后，基于最优材料分布进行筋条路径、布局特征提取和函数描述，并开展筋条布局、形状、尺寸协同优化设计。本发明可以通过筋条布局、形状、尺寸协同优化设计提供新颖的加筋薄壁结构设计，同时大幅提高结构的力学性能，并且本发明方法能充分考虑结构的制造约束，所提供的创新设计具有筋条路径清晰、连续等特点。可以用于航空航天加筋薄壁结构的设计当中，为航空航天装备的轻量化设计发挥作用。
Description
技术领域
本发明属于航空航天结构加筋薄壁构件优化设计领域，涉及一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法。
背景技术
加筋薄壁结构具有高比刚度和高比强度等特性，因此被广泛应用于航空航天结构的主承力构件中，例如火箭、导弹的级间段、燃料贮箱、有效载荷适配器、整流罩、飞机机身、机翼，以及大型建筑的穹顶等主承力结构都是加筋薄壁结构。加筋薄壁结构中的加强筋既可以提高板壳结构的抗弯刚度而提高承载能力，又可以增加其当量厚度从而减小对初始缺陷的敏感程度从而提高结构的可靠度，因此直至目前，大部分的运载火箭(如Delta、Tian、Atlas、长征系列火箭)、导弹(如俄罗斯萨尔马特洲际弹道导弹)和飞机(C919)的机身、机翼中仍大量采用加筋薄壁结构形式，其中加筋薄壁结构在火箭箭体结构干重占比超过80％。因此通过优化加筋薄壁结构的筋条布局、形状、尺寸，获得具有最有蒙皮、筋条配比的加筋构型设计，是航空航天装备承载最大化、轻量化设计的重要途经之一。
目前，加筋薄壁结构的主要构型为均匀加筋构型，包括正置正交加筋、等三角加筋、斜置正交加筋、Kagome加筋和米字型加筋等加筋类型。近年来，随着增材制造等先进机械加工工艺的发展，具有负泊松效应、更好传力路径等特性的曲筋增强薄壁结构设计逐渐增多。而面向加筋薄壁结构的优化设计方法主要包括拓扑优化、形状优化、尺寸优化三类。其中拓扑优化能在给定设计空间中，根据给定目标给出筋条的初始概念设计，但拓扑优化方法存在筋条路径不清晰、筋条间断等问题，特别在超低体分比约束和复杂优化目标、约束条件下，很难获得满足设计要求的加筋路径。形状优化在给定函数形式下，能够提供满足性能约束和制造工艺约束的加筋路径，但设计结果严重依赖于给定函数空间，寻优能力不足。尺寸优化一般作为精细设计的最后步骤，其通过调整蒙皮、筋条尺寸，实现筋条蒙皮最有配比。目前加筋薄壁结构的优化设计是在不同的设计阶段分别采用上述优化方法，没有考虑到布局、形状、尺寸设计变量的耦合关系，为了充分发掘设计空间，获得满足制造工艺的特定力学需求下的加筋薄壁结构的最优设计，亟需建立一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，在稳定获得清晰、连续加筋路径、布局的同时，实现筋条布局、形状、尺寸的协同优化设计，以进一步实现航空航天装备承载最大化或轻量化设计。
发明内容
本发明主要解决传统拓扑优化方法难以获得清晰、连续加筋路径的问题，并解决航空航天加筋薄壁结构设计难以考虑布局、形状、尺寸等设计变量耦合关系，并进行多层级变量协同优化的问题，提出了一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法。通过提取加筋薄壁结构的典型单胞，使用均匀化等方法计算加筋单胞的等效刚度系数，将加筋胞元等效为各向异性的复合材料，然后建立包含不同主方向以及不同构型加筋单胞的备选材料库，使用离散材料优化方法等多材料拓扑优化选材方法获取最优的材料布局设计。随后基于获得最优材料布局计算材料主方向的梯度、角度等信息，提取筋条路径，获得筋条布局的函数描述。最后以筋条路径函数的参数和筋条、蒙皮的尺寸参数为变量进行精细化建模，并开展筋条多层级变量的协同优化，以实现加筋薄壁结构的布局、形状、尺寸的协同优化设计。这种方法不但能够在优化过程中考虑布局、形状、尺寸多层级变量的耦合关系，还能稳定获得清晰、连续的加筋路径和布局设计方案，在满足制造工艺约束的同时，充分挖掘设计空间，为航天装备进一步减重。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，包括以下步骤：
第一步，选取加筋薄壁结构的典型单胞，并获取所提取加筋胞元的等效材料属性，将加筋布局优化问题转化为各向异性材料的主方向优化问题。然后将所获得的加筋胞元等效材料属性主方向旋转若干角度，获得具有不同参考方向的各向异性材料属性，用以表示筋条与蒙皮不同的相对角度关系，为后续优化组建备选材料库。
进一步的，所述的将加筋胞元等效为各向异性材料的方法主要包括解析法、均匀化方法、代表体元法等。
第二步，选定优化目标，采用多材料拓扑优化方法获得该目标下的最优材料分布。所述的多材料拓扑优化方法为离散材料优化方法，离散材料优化方法主要包括构建优化列式、有限元分析、灵敏度计算、求解器优化、结果提取等步骤，具体为：
1)根据设计要求建立优化列式和离散材料优化模型，进行优化以获得最优的材料分布。目标和约束依据设计初期的具体要求，一般包括刚度、频率、屈曲等力学响应。优化列式的一般形式如下：
其中，x为设计变量，xi为设计变量第i个分量，L为设计变量的数量，u为力学控制方程，F为目标函数，G为约束函数。优化过程中，每一个单元都可以被赋予不同的材料，设计变量表示备选材料库中每种备选材料的权重系数，并可以使用连续插值函数构建离散材料分析模型，其中插值函数可以使用Solid Isotropic Material Penalization(SIMP),Shape Function with Penalization(SFP)，Binary Coded Parameterization(BCP)等形式。
2)基于所建立的离散材料有限元分析模型，针对所需的力学响应进行有限元求解，并计算灵敏度信息。其中灵敏度信息的计算方法包括直接法，伴随发和差分法。
3)使用梯度类优化方法求解优化问题，直至优化问题收敛。其中优化方法包括牛顿法、拟牛顿法、移动渐近线法等。也可以使用遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、人工智能等启发式算法对原始的离散材料优化问题直接进行求解。
4)消除优化结果中的中间密度，获得最优的材料分布，确定材料主方向走势。
第三步，基于第二步获得的材料主方向分布结果，提取筋条路径，获得最优的筋条布局分布函数。具体为：首先，根据最优材料分布的主方向角度计算整体结构不同位置筋条的方向导数；其次可以使用函数拟合、图像识别、人工提取等方式，构建以多项式函数、流势线函数、样条函数等为基底的筋条路径、布局描述函数；最后，基于所获得的筋条路径、布局描述函数，建立精细有限元三维模型，引入质量约束、制造约束以及其他功能性约束，进行加筋布局、形状、尺寸协同优化设计。其中，所述的筋条路径、布局描述函数的参数控制筋条的布局和形状，尺寸变量包括筋条厚度、筋条高度、蒙皮厚度、筋条数量等尺寸参数。
至此，完成了加筋薄壁结构的筋条布局、形状、尺寸协同优化设计，并可获得最终设计的精细三维有限元模型。需要说明的是，本发明方法可以提供清晰、连续、全新的加筋布局方案，并可以在基于精细模型的协同优化过程中，充分考虑各种加工工艺，在提高结构力学性能的同时，保证所涉及构件的可制造性。并且本发明方法可应用与金属加筋板壳、复合材料加筋板壳以及复杂异性曲面加筋板壳结构的设计。
本发明的有益效果为：本发明针对传统拓扑优化方法难以获得清晰、连续加筋路径的问题，以及航空航天加筋薄壁结构设计难以考虑布局、形状、尺寸等设计变量耦合关系，并进行多层级变量协同优化的问题，提出了一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法。通过均匀化方法将典型蒙皮加筋胞元等效为各向异性复合材料，使用拓扑优化方法获得最优材料分布，并基于最优材料分布结果构建筋条路径、布局描述函数，然后建立精细的三维有限元模型，并基于精细模型开展筋条布局、形状、尺寸协同优化设计，在优化过程中考虑不同层级设计变量的耦合关系，以获得满足制造工艺约束的最优加筋薄壁结构设计。本发明获得的设计具有筋条路径清晰、连续的特点，多层级变量的协同优化能充分挖掘设计空间，实现航空航天装备的进一步减重。
附图说明
图1为本发明提供的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法的实现流程图；
图2为本发明实例1提供蒙皮十字加筋单胞示意图；
图3为本发明实例1提供的均布载荷矩形板尺寸、工况示意图，其中矩形板长度a为300mm，矩形板宽度b为100mm；
图4为本发明实例1提供的最优材料分布示意图；
图5为本发明实例1提供的筋条路径提取与精细有限元建模流程示意图；
图6为本发明实例2提供的非均布载荷矩形板尺寸、工况示意图，其中方形板长度l为1000mm；
图7为本发明实例2提供的最优材料分布示意图；
图8为本发明实例2提供的筋条路径参数化描述示意图，其中筋条区域与蒙皮边界的距离d为25mm，筋条单元宽度尺寸la,lb,lc分别为75mm,250mm和300mm。
具体实施方式
为使本发明解决的方法问题、采用的方法方案和达到的方法效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1为本发明实例提供的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法的实现流程图。如图1所示，本发明实施例提供的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法包括：1)获取典型加筋单胞的等效材料属性，并建立备选材料库；2)针对给定目标，优化获得最优的材料分布；3)基于最优材料分布进行筋条路径、布局特征提取和函数描述，并开展筋条布局、形状、尺寸协同优化设计。具体步骤如下：
实施例1：面向最大刚度的矩形加筋板壳优化设计：
第一步，选取加筋板壳结构的典型加筋单胞，加筋单胞为蒙皮十字加筋形式，如图2所示。然后通过均匀化方法计算该单胞的等效材料属性，将蒙皮十字加筋单胞等效为正交各向异性的复合材料。蒙皮十字加筋单胞为对称结构，每隔15度旋转单胞的等效材料属性，为后续优化组建备选材料库，即备选材料库中包含的材料为单胞等效属性分别旋转0度，15度，30度，45度，60度和75度对应的材料属性。
第二步，以结构刚度最大为优化目标，建立优化列式。并采用离散材料优化方法进行最优材料分布优化，以获取等效材料主方向的最优角度分布场。其中选用例子为均布载荷下矩形加筋板，结构尺寸和工况如图2所示，获得最优材料主方向角度分布如图4所示。
第三步，基于第二步获得的最优材料分布，进行筋条路径提取和筋条布局的参数化表征。首先计算每个材料点主方向的梯度信息，然后把梯度信息场分为两组，用流线函数描述筋条的路径走势，并把矩形板四周的流线种子个数作为布局和形状优化的参数。并把筋条厚度、筋条高度、蒙皮厚度等参数作为尺寸变量，进即可进行精细化建模、分析和筋条布局、形状和尺寸的协同优化设计。其中筋条路径提取和参数化描述的过程如图5所示。
结果显示，使用本发明方法获得的加筋板桥创新构型设计相比于传统的正置正交网格加筋设计，可以显著改善传力路径，并且在相同质量的情况下，可以提高结构刚度17％。
实施例2：面向最大屈曲载荷的非均匀轴压矩形加筋板壳优化设计：
第一步，选取加筋板壳结构的典型加筋单胞，并组建备选材料库，加筋单胞形式和备选材料库同实例1.
第二步，以结构线性屈曲载荷最大为优化目标，建立优化列式。并采用离散材料优化方法进行最优材料分布优化，以获取等效材料主方向的最优角度分布场。其中选用例子为非均布载荷下矩形加筋板，结构尺寸和工况如图6所示，获得最优材料主方向角度分布如图7所示，其中施加在左右两边的非均匀载荷计算公式如下：
第三步，基于第二步获得的最优材料分布，进行筋条路径提取和筋条布局的参数化表征。本实例引入加工制造工艺约束，要求筋条必须为直筋，采用人工提取的方式基于最优材料分布提取筋条路径描述方式，筋条为中部竖筋和横向筋条单元的组合，其中中部竖筋数、单元数和单元间隔为筋条布局描述参数，如图8所示。并将筋条厚度、筋条高度、蒙皮厚度作为尺寸设计变量，进行精细化建模、分析和筋条布局、形状、尺寸的协同优化设计。结果显示，使用本发明方法获得的加筋板桥创新构型设计相比于传统的正置正交网格加筋设计，在相同质量的情况下，可以提高结构线性屈曲载荷35％。
综上，可以看出本发明加筋薄壁结构筋条布局、形状、尺寸协同优化设计方法，可以在提供新颖加筋布局方案的同时大幅提高结构的力学性能，并且本发明方法能充分考虑结构的制造约束，所提供的创新设计具有筋条路径清晰、连续等特点。可以用于航空航天加筋薄壁结构的设计当中，为航空航天装备的轻量化设计发挥作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的方法方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通方法人员应当理解：其对前述各实施例所记载的方法方案进行修改，或者对其中部分或者全部方法特征进行等同替换，并不使相应方法方案的本质脱离本发明各实施例方法方案的范围。
Claims (7)
1.一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，选取加筋薄壁结构的典型单胞，并获取所提取加筋胞元的等效材料属性，将加筋布局优化问题转化为各向异性材料的主方向优化问题；然后将所获得的加筋胞元等效材料属性主方向旋转若干角度，获得具有不同参考方向的各向异性材料属性，用以表示筋条与蒙皮不同的相对角度关系，为后续优化组建备选材料库；
第二步，选定优化目标，采用多材料拓扑优化方法获得该目标下的最优材料分布，具体步骤为：
1)根据设计要求建立优化列式和离散材料优化模型，进行优化以获得最优的材料分布；优化目标和约束依据设计初期的具体要求；优化列式的一般形式如下：
其中，x为设计变量，xi为设计变量第i个分量，L为设计变量的数量，u为力学控制方程，F为目标函数，G为约束函数；
优化过程中，每一个单元都可以被赋予不同的材料，设计变量表示备选材料库中每种备选材料的权重系数，并可以使用连续插值函数构建离散材料分析模型；
2)基于所建立的离散材料有限元分析模型，针对所需的力学响应进行有限元求解，并计算灵敏度信息；
3)使用梯度类优化方法求解优化问题，直至优化问题收敛；也可以使用启发式算法对原始的离散材料优化问题直接进行求解；
4)消除优化结果中的中间密度，获得最优的材料分布，确定材料主方向走势；
第三步，基于第二步获得的材料主方向分布结果，提取筋条路径，获得最优的筋条布局分布函数；具体为：首先根据最优材料分布的主方向角度计算整体结构不同位置筋条的方向导数，然后提取筋条路径参数化，构建以多项式函数、流势线函数、样条函数为基底的筋条路径、布局描述函数；然后，基于所获得的筋条路径、布局描述函数，建立精细有限元三维模型，引入质量约束、制造约束以及其他功能性约束，进行加筋布局、形状、尺寸协同优化设计；其中，筋条路径、布局描述函数的参数控制筋条的布局和形状，尺寸变量包括筋条厚度、筋条高度、蒙皮厚度、筋条数量。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第一步中所述的加筋胞元等效为各向异性材料的方法主要包括解析法、均匀化方法、代表体元法。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第二步步骤1)中所述的优化目标和约束包括刚度、屈曲载荷、质量、频率动力学特性以及制造工艺约束。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第二步步骤2)中灵敏度信息的计算方法包括直接法，伴随发和差分法。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第二步步骤3)中所述的梯度类优化方法包括牛顿法、拟牛顿法、移动渐近线法。
6.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第二步步骤3)中所述的启发式算法包括遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、人工智能法。
7.根据权利要求1所述的一种薄壁加筋结构的筋条布局、形状与尺寸协同设计方法，其特征在于，第三步中所述的筋条路径参数化提取方法包括函数拟合、图像识别、人工提取方式。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113779842A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于遗传算法的加强筋结构布局优化设计方法 |
| CN114595601A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-07 | 大连理工大学 | 双平面包络体内加筋结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN114722463A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-08 | 大连理工大学 | 一种基于各向异性材料场叠加的薄壁结构加筋设计方法 |
| CN114741782A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-12 | 大连理工大学 | 一种圆锥壳加筋结构优化方法、装置、计算机和存储介质 |
| CN115071954A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-09-20 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种高超声速防热承载一体化轻质尾翼 |
| CN117429598A (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-23 | 中国飞机强度研究所 | 一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140372086A1 (en) * | 2000-12-01 | 2014-12-18 | Aleksandr I. KAMENOMOSTSKIY | Tool for optimized thin wall profile member (tpm) and tpm-panel design and selection |
| CN104866673A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 大连理工大学 | 一种轴压加筋柱壳的开口补强方法 |
-
2020
- 2020-11-30 CN CN202011366700.4A patent/CN112417602B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140372086A1 (en) * | 2000-12-01 | 2014-12-18 | Aleksandr I. KAMENOMOSTSKIY | Tool for optimized thin wall profile member (tpm) and tpm-panel design and selection |
| CN104866673A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 大连理工大学 | 一种轴压加筋柱壳的开口补强方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李增聪 等: "面向多级加筋壳的高效变保真度代理模型", 航空学报, vol. 41, no. 07, 25 July 2020 (2020-07-25), pages 623435 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113779842A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于遗传算法的加强筋结构布局优化设计方法 |
| CN114595601A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-07 | 大连理工大学 | 双平面包络体内加筋结构的优化方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN114722463A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-08 | 大连理工大学 | 一种基于各向异性材料场叠加的薄壁结构加筋设计方法 |
| CN114741782A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-12 | 大连理工大学 | 一种圆锥壳加筋结构优化方法、装置、计算机和存储介质 |
| CN114722463B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-09-24 | 大连理工大学 | 一种基于各向异性材料场叠加的薄壁结构加筋设计方法 |
| CN114741782B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-09-24 | 大连理工大学 | 一种圆锥壳加筋结构优化方法、装置、计算机和存储介质 |
| CN115071954A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-09-20 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种高超声速防热承载一体化轻质尾翼 |
| CN117429598A (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-23 | 中国飞机强度研究所 | 一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法 |
| CN117429598B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-06-11 | 中国飞机强度研究所 | 一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法 |
Also Published As
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