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中央翼一号肋上下搭接尺寸优化

2012-12-24 09:36:00作者:葛建彪 张讯 来源:

摘要基于HyperMesh对某型号飞机中央翼一号肋建立细节模型,并采用过渡网格技术将细节模型与机翼整体解模型进行连接,考虑若干重要工况下的应力约束,采用OptiStruct对一号肋上下搭接区域进行优化设计,得到优化缘条厚度分布,实现了轻量化设计,并且性能有所提高。...

  1 有限元模型的建立

  采用设计区域细化网格与非设计空间网格过渡方法,建立一号肋及其周边结构的有限元模型。其中,优化空间为上下搭接与外翼以及中央翼的连接缘条。优化区域将通过过渡细化网格与部分机身以及外翼连接。

  

  

一号肋及其周边结构

 

  图1 一号肋及其周边结构

  1.1 几何模型

  一号肋上壁板采用上缘条“ ”字型材与“T”形长桁接头进行对接。蒙皮及长桁底板与“ ”字型材上缘板对接,(长桁根部的底板加宽加厚);长桁缘板则通过“T”形长桁接头与一号肋“ ”字型材下缘板对接,如图2所示。

  

  

外翼上壁板与中央翼上壁板对接方案

 

  图2 外翼上壁板与中央翼上壁板对接方案

  一号肋下壁板采用“T”型下缘条与对接带板进行对接,如图3所示。长桁根部缘板及立板斜削,长桁底板加宽加厚,与蒙皮、带板、“T”型材一起连接,形成壁板根部对接区。外翼下壁板的载荷通过“T”型材水平缘条与带板传给中央翼下壁板。

  

  

外翼下壁板与中央翼下壁板对接方案

 

  图3 外翼下壁板与中央翼下壁板对接方案

  1.2 网格划分

  将一号肋CATIA模型导入HyperMesh,提取几何中面,并在中面上进行有限元网格划分。为减小模型中螺栓连接区域的应力集中,在进行有限元网格划分的时候,在螺栓位置按照给定螺栓直径建立螺栓孔,并在螺栓孔周围建立1-2层Washer网格进行过渡,以减小应力集中。网格单元尺寸采用5mm,如图4所示:

  

  

螺栓孔Washer网格过渡

 

  图4 螺栓孔Washer网格过渡
(本文不涉密)
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