复合材料机翼前缘柔性机构拓扑优化设计

赵立杰¹，李凯¹，常莹莹¹，李景奎²

1. 沈阳航空航天大学通用航空重点实验室2. 沈阳航空航天大学民用航空学院

摘 要：以NACA2418标准翼型前缘为研究对象,提出一种基于离散材料优化(DMO)法的复合材料机翼前缘柔性机构拓扑优化设计方法。将离散材料优化(DMO)法与拓扑优化相结合,设计一种机翼前缘柔性机构来实现自适应连续变形,选定机翼前缘上10个离散点的实际位移与目标位移的偏差为目标函数,采用统一拓扑和多相材料优化的材料插值方案建立数学模型,最后用OC优化准则求解。利用MATLAB编程获得机翼前缘的拓扑结构,使用CATIA对拓扑结构进行三维建模,最后将得到的三维几何模型导入Hyperworks软件进行仿真分析。结果表明,机构可实现机翼前缘0°到9.3°的连续偏转,验证了该方法的可行性。

关键词：复合材料;柔性机翼;离散材料优化;统一拓扑和多相材料优化;拓扑优化;