满应力法下飞机蒙皮厚度连续优化设计：理论与验证

本文主要探讨了"飞机蒙皮厚度连续变化要求下的结构强度优化设计"这一主题，发表于2014年的《南京航空航天大学学报》卷#期。论文由李琦和邱志平两位学者合作完成，他们来自北京航空航天大学航空科学与工程学院。研究的核心内容是利用有限元法进行飞机蒙皮厚度的设计优化。 作者首先采用了满应力设计方法，这是一种针对结构强度的优化策略，通过对每个单元的厚度进行迭代更新，确保蒙皮在承受预期载荷时不会超过其极限应力。这种方法注重实际工作中的连续性需求，即蒙皮厚度在整个结构中应保持平滑且均匀，避免突然的厚度变化可能导致的应力集中。 为了处理蒙皮厚度的连续性，研究者引入了邻近单元厚度加权平均法。通过计算相邻单元的厚度并赋予一定的权重，这种平均方法能够平滑地调整各单元的厚度，确保整体厚度分布符合应力约束条件。这种方法的适用性广泛，不仅适用于金属蒙皮，也适用于复合材料蒙皮，体现了其通用性和实用性。 论文的关键技术包括有限元分析，这是一种数值模拟技术，用于预测和优化结构在实际运行中的性能。通过数值算例，作者验证了他们提出的优化方法在实际应用中的可行性和有效性，这表明这种方法在飞机设计中的应用具有显著的工程价值。 此外，该研究还得到了高等学校的学科创新引智计划、国家自然科学基金以及国防基础科研计划基金等项目的资助，反映了学术界对该课题的重视和支持。论文的关键词包括结构强度、满应力法、机翼蒙皮、有限元和应力约束，这些关键词准确地概括了研究的核心内容。 总结来说，这篇论文提供了一种创新的飞机蒙皮厚度优化设计方法，强调了结构连续性的重要性，并通过实验验证了其实用性，对于提高飞机结构设计的效率和安全性具有重要意义。