主权项 |
1.一种直升机旋翼桨叶剖面设计方法,其特征在于,具体包括以下几个步骤:第一步,根据直升机旋翼的气动外形参数要求,确定桨叶的气动外形,根据拓扑优化设计要求,确定目标函数、约束函数,进而建立优化模型;第二步,采用有限元软件利用步骤一中确定的气动外形参数建立桨叶几何模型,并划分网格,得到n个单元,导出单元节点坐标、单元信息和材料参数信息;第三步,读入n个单元的节点坐标、单元信息和材料参数信息;第四步,根据当前桨叶剖面各个单元的密度,求解目标函数的敏度信息;采用拓扑优化中的SIMP算法,以每一个单元的密度ρ<sub>i</sub>作为设计变量,利用单元模量信息,求解当前旋翼桨叶目标函数关于各个单元设计变量的敏度信息;第五步,由步骤四得到目标函数关于各个单元设计变量的敏度信息cs<sub>j</sub>之后,采用序列线性规划算法更新每一个单元的设计变量;第六步,原结构第i个单元的密度为ρ<sub>i</sub>,通过第五步得到的更新后的单元密度为<img file="FDA00002131487400011.GIF" wi="94" he="42" />计算更新前后每一个单元密度差值的绝对值,当最大的差值小于指定的收敛条件η后,满足收敛条件,结束优化,否则回到第四步,直到满足收敛条件;输出优化得到的各个单元的密度信息,从而得到桨叶结构的拓扑结构。 |