青青久久av北条麻妃黑人,国产伦理精品,国产精品爽爽爽爽爽爽在线观看,精品国产乱码久久久久久虫虫漫画

　　民用飛機由于尺寸日趨增大，結構越來越復雜，設備越來越精密，對設備的使用環境提出了越來越高的要求。但機載設備的日益精密和飛機載荷的日趨復雜成為一個影響飛機安全的重要矛盾。設備如果使用環境不能滿足要求，將導致設備錯誤指令，甚至停止工作等不良后果，對飛行安全造成不同程度的影響。本文將以某飛機直接模式速率傳感器支架為例，來說明如何使設備支架滿足安全要求的同時結構**化。直接模式速率傳感器為飛行控制系統中的精密儀器，對飛行控制精準度有較高的要求，在設備使用時即要滿足飛機過載要求，還要滿足一定的振動環境要求。由于設備本身的改進非常復雜，涉及到的技術也存在一定的瓶頸，所以綜合考慮研發費用和時間，提出優化支架結構以提高整體一階固有頻率的思路。
　　
　　本文在基本支架結構的基礎上，針對該設備的要求，不斷改進初始設計，再利用OptiStruct優化軟件進行尺寸優化，最終得到一個令人滿意的設計結果。
　　
　　1 結構建模
　　
　　1.1結構形式
　　
　　該傳感器支架位于飛機前部電子設備艙底部，如圖1-1所示。在圖中標明的FR6框和FR7框及一號長桁和二號長桁之間，分布有兩個支架（用黃色方框標明），兩個傳感器分別固定在這兩個支架上，并且關于飛機航向左右對稱。
　　
　　每個支架由頂部安裝板及四個連接擋板組成，為了提高剛度，將頂部安裝版和連接擋板的四周都進行了一定程度的彎邊。在CATIA中建立模型，并且按照飛機設計的基本要求，將鉚釘布置在所有板上。建立好的初始支架模型如圖1-2所示。
　　
　　
　　1.2仿真模型
　　
　　前部電子設備艙中的直接模式速率傳感器(DMRS)支架有限元建模主要部件有：DMRS設備及其支架、中央下壁板局部、機身框局部、底部中間連接角盒等。
　　
　　利用HyperMesh前處理軟件，將DMRS設備簡化成一個集中質量(conm2)單元，與支架之間用RBE2單元相連。DMRS支架采用SHELL單元模擬，支架五個組件之間的鉚釘連接用RBE2單元模擬，如圖1-3所示。
　　
　　周邊結構包括蒙皮、機身框和底部中間連接角盒，采用SHELL單元模擬，支架與周邊結構、蒙皮與框之間的鉚釘連接都是用RBE2單元模擬，如圖1-4所示。
　　
　　為了得到支架的局部模態，將整個模型的四邊節點施加固支約束。
　　
　　
　　1.3計算結果
　　
　　將模型提交Nastran進行計算，得到支架局部一階模態，小于最小固有頻率要求，所以需要更改結構以增加一階固有頻率。

　　
　　從一階模態結果的振型中可以看到，支架與兩側框相連接的地方相對剛度較弱，導致支架左右搖擺，故后期可以考慮增加支架與框相連接的擋板面積。
　　
　　2 修改結構
　　
　　2.1**次修改結構
　　
　　根據上面的結構，增加支架與框連接部位的擋板面積，將其延長到基本與蒙皮接觸的部位，如圖2-1所示。為了盡量減輕零件重量，將不在鉚釘連接部位的翻邊進行斜坡處理。

　　
　　重新提交計算后，可以得到支架的一階局部模態，如圖2-2所示。結果較之前的結構小幅提高了，且支架局部一階模態由左右搖擺變成上下振動。由此可見，在支架兩側增加的擋板面積對結構剛度起到了一定的作用。
　　
　
　　2.2第二次修改結構
　　
　　由于**次修改結構的支架一階局部模態變為上下振動，可見在側向的剛度可能不足，所以將另一邊擋板加長，使支架形成一個封閉的盒狀結構。盒狀結構的好處是在任何一個方向都提供較高的剛度，在理論上可以大幅提高結構的剛性。
　　
　　另一方面考慮工藝流程和輕量化要求，在側板內側開一個不規則的橢圓孔，方便螺栓的安裝，也在一定程度上降低了支架的質量，如圖2-3所示。
　　
　　
　　再次提交計算，可以得到支架的局部一階模態（即模型第二階模態），如圖2-4所示，較最早的結構大幅提高。該結構雖然目前沒有滿足該傳感器對于一階模態的要求，但是可以通過尺寸優化增加板厚，進而進一步提高其剛度。
　　
　　
　　3 細節優化
　　
　　3.1求解器
　　
　　OptiStruct是一個**優化求解器，該求解器可以求解包括拓撲優化、形貌優化、尺寸優化、自由尺寸優化、自由形狀優化等等。為了找到**壁厚尺寸，本文采用此求解器進行尺寸優化計算。
　　
　　3.2尺寸優化
　　
　　首先，將原有的Nastran使用的bdf文件轉化為OptiStruct使用的fem文件。然后將盒狀支架所有板厚作為設計變量，把支架局部模態（即模型第二階模態）約束為目標值以下，最小質量為目標函數進行尺寸優化。需要注意的是，在該優化中，所有板厚的初始值采用模型原初始值，而板厚范圍根據不同約束分為三個方案：
　　
　　
　　需要注意是，在方案三中，由于原屬性厚度初始值中存在超過3mm的值，違反軟件中的優化規則，所以將方案三中所有初始值改變為2mm。
　　
　　經過若干輪循環，最終所有的方案都不能收斂，計算結果第二階模態均小于目標值。目標函數的收斂曲線和二階模態的收斂曲線如圖3-3到3-5所示。
　　
　　
　　那么查看結果中屬于該支架的局部模態，發現方案一和方案二在十階模態內沒有出現支架局部模態，十階模態中的**模態均已經到達目標值，那么可知該支架已經滿足設計要求。而方案三中支架的局部模態出現在整體一階模態中，不符合要求。
　　
　　那么，根據經濟性要求，綜合各方面的要求，選擇方案二作為最終優化方案。原板厚和更改后的板厚如圖3-7所示。圖中頂部安裝版和四邊側板的厚度均有所增加，圓角處的厚度有一定程度的減少。按優化方案二，板厚變化導致支架的最終質量由0.64kg變為1.09kg，增加了0.45kg，而且大幅增加了支架局部一階模態。

　　4 結論
　　
　　本文主要介紹了某飛機前部電子設備艙中直接模式速率傳感器支架的設計及優化流程，借助模態的CAE仿真，設計出一個滿足傳感器要求的支架結構。
　　
　　首先，通過對最初結構的模態分析找到該支架與邊框相連的薄弱部位，在此基礎上進行了兩面側板的加強。然后再次通過模態分析找到另一個側面的薄弱部位，對側板進行了一定程度的延伸，最終確定了支架的外形結構。**通過基于OptiStruct的尺寸優化，找到**剛度性能時，零件各個特征面的厚度，從而最終確定支架尺寸。
更多cae行業資訊：http://articles.e-works.net.cn/cae/

資訊來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/