一种壁板结构静强度、刚度、稳定性的综合优化方法

摘要

一种壁板结构静强度、刚度、稳定性的综合优化方法，在优化设计过程中，除了传统的静强度、刚度外，引入壁板结构的综合稳定性判别系数作为约束条件，即在迭代过程中，对包括壁板筋条压缩稳定性、压损强度，蒙皮结构的压缩稳定性、剪切稳定性以及壁板的整体稳定性等多种失稳模式进行自动计算和判别，以结构的总重量最小为目标，对壁板结构的尺寸参数进行优化，使得优化后的壁板结构在静强度、刚度以及综合稳定性性能均满足设计要求的前提下，结构重量最轻，避免传统工程设计和优化后，重新对结构的各种稳定性进行计算，以解决传统方法计算成本增大且存在设计更改的风险的问题，大幅度提高了设计效率。

主权项

一种壁板结构静强度、刚度、稳定性的综合优化方法，其特征在于步骤如下：(1)对待分析的壁板结构进行有限元建模，将壁板结构的筋条用杆单元或梁单元进行等效，蒙皮和面板结构用四边形板单元或壳单元进行等效，并对壁板结构的材料属性进行赋予，若包含复合材料，则对单层材料属性、铺层角度以及铺层序列进行赋予；(2)选取优化变量，所述优化变量为有限元建模后壁板结构的具体尺寸，所述尺寸包括：四边形板单元或壳单元的厚度、杆单元的截面积和梁单元的具体截面尺寸；(3)定义壁板结构优化目标函数；(4)定义壁板结构优化约束条件，所述优化约束条件包括静强度约束条件、刚度约束条件和稳定性约束条件；(5)利用步骤(3)中的优化目标函数和步骤(4)中的壁板结构优化约束条件，对壁板结构的静强度、刚度和稳定性进行综合优化，获得优化结果；(6)判断步骤(5)中的优化结果是否满足预先设定的要求，若不满足，则返回步骤(1)，重新建立有限元模型；否则，结束优化过程。