首页 期刊 航空学报 基于蜻蜓膜翅结构的飞机加强框的仿生设计 【正文】

基于蜻蜓膜翅结构的飞机加强框的仿生设计

作者:马建峰 陈五一 赵岭 赵大海 北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京100191 沈阳飞机设计研究所 沈阳110035
蜻蜓膜翅   加强框   结构仿生   轻量化结构   比刚度  

摘要:由于机动性和能耗的要求,飞机设计过程当中轻量化设计是十分重要的。经过亿万年的进化,在承受自身重量及生长环境的载荷过程中,生物体获得了适应环境的最优结构。通过分析蜻蜓膜翅和飞机机身加强框的结构相似性,提取决定蜻蜓膜翅结构优良力学性能的结构特征,将其应用到飞机机身加强框的设计当中,并用有限元工具验证了结构的优化效果。在同样的承载条件下,仿生型结构的比刚度比原型结构提高了2%-6%,比强度提高了1%-8%。同时,仿生型结构的最大应力减小,而最小应力明显增大,因此其应力分布更加均匀,从而体现了仿生结构件材料的优化分布和最大效能。

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