[發(fā)明專利]偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810936623.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109325256B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史立濤;高進(jìn)城;顧鋮璋;王瑞鳳;呂榕新;盛英華;顧遠(yuǎn)之;陳鳴亮;亢戰(zhàn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 王海濤

1.偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

1)根據(jù)輸入條件，確定一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)內(nèi)外包絡(luò)和工況；

2)確定結(jié)構(gòu)包絡(luò)中能優(yōu)化設(shè)計(jì)區(qū)域，對(duì)該優(yōu)化設(shè)計(jì)區(qū)域采用實(shí)體單元填充，得到實(shí)體模型，應(yīng)用變密度優(yōu)化方法進(jìn)行實(shí)體模型的最大剛度拓?fù)鋬?yōu)化；

3)根據(jù)實(shí)體模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果確定結(jié)構(gòu)的基本傳力路徑，參考實(shí)體模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)抽象出殼模型；

4)先對(duì)殼模型中優(yōu)化設(shè)計(jì)區(qū)域采用殼單元填充，再應(yīng)用變密度優(yōu)化方法進(jìn)行殼模型的最大剛度拓?fù)鋬?yōu)化，優(yōu)化中考慮施加助推受力均勻的約束；

5)根據(jù)殼模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果確定結(jié)構(gòu)的細(xì)致傳力路徑，參考?xì)つＰ屯負(fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)抽象出框桁結(jié)構(gòu)；

6)對(duì)框桁結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸優(yōu)化，得到框桁結(jié)構(gòu)最優(yōu)尺寸模型，優(yōu)化中施加助推受力均勻的約束和位移約束；

7)在框桁結(jié)構(gòu)最優(yōu)尺寸模型基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝和制造工裝設(shè)備要求，結(jié)合工程算法和結(jié)構(gòu)仿真，確定結(jié)構(gòu)框間距，建立加筋殼模型；

8)對(duì)加筋殼模型進(jìn)行尺寸優(yōu)化，得到優(yōu)化的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)模型，優(yōu)化中施加助推受力均勻的約束和位移約束。

2.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟2)中，若實(shí)體模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)不明顯，則調(diào)整優(yōu)化模型，重復(fù)步驟2)，直至得到的實(shí)體模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)明顯。

3.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟3)還包括根據(jù)結(jié)構(gòu)的分離方案及安裝間距要求調(diào)整抽象出的殼模型。

4.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟4)中，若殼模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)不明顯，則調(diào)整優(yōu)化模型，重復(fù)步驟4)，直至得到的殼模型拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果的材料分布特點(diǎn)明顯。

5.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，殼模型拓?fù)鋬?yōu)化中，芯級(jí)與頭錐間連接結(jié)構(gòu)只保留橫向連接，不傳遞軸向力。

6.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟6)和步驟8)中，尺寸優(yōu)化目標(biāo)是模型重量最小化。

7.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所述步驟4)、步驟6)和步驟8)中，通過(guò)將貯箱前端面一圈單元的Mises應(yīng)力在技術(shù)要求的偏差范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)助推受力均勻的設(shè)計(jì)要求。

8.如權(quán)利要求1所述的偏置載荷助推受力均勻的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)方法還包括：

9)對(duì)步驟8)得到的一二級(jí)連接部段結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行多工況的分析，確定結(jié)構(gòu)仿真分析結(jié)果能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。