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基于遗传算法的柔性机构形状变化综合优化研究 被引量：16
1
作者 陈秀 葛文杰 +1 位作者 张永红 刘世丽 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1230-1235,共6页
实现机翼在不同的飞行状态下的最优气动外形是变弯度自适应机翼的一项关键技术。针对传统铰链机构会使机翼表面产生不连续变化而导致气流提早分离的问题,从全柔性机构实现连续平滑的形状变化的技术出发,以目标形状与实际形状的边界曲线... 实现机翼在不同的飞行状态下的最优气动外形是变弯度自适应机翼的一项关键技术。针对传统铰链机构会使机翼表面产生不连续变化而导致气流提早分离的问题,从全柔性机构实现连续平滑的形状变化的技术出发,以目标形状与实际形状的边界曲线之差最小为优化目标,采用遗传算法(GA)对柔性机构的拓扑、尺寸、形状进行了综合优化。在优化方法上,以二进制编码技术和实数编码技术为基础建立初始离散柔性机构的混合变量遗传算法模型,将其映射为有限元模型并进行了结构分析。在优化过程中引入了渐进结构优化(ESO)算法的思想,消除GA优化过程中产生的自由单元,改善了优化效率和分析结果。结合机翼前缘形状变化实例,基于MATLAB进行优化设计,并用ANSYS10.0对优化结果进行了机构的仿真分析。分析结果表明,所提出的方法合理、有效。 展开更多
关键词 变弯度自适应机翼 拓扑优化 遗传算法 全柔性机构 渐进结构优化
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基于多材料组合的柔性机翼前缘拓扑优化 被引量：8
2
作者 陈建超 张永红 +1 位作者 葛文杰 景藜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第6期61-66,共6页
柔性机构应用于变弯度自适应机翼可以实现机翼外形随飞行状态的改变而发生连续平滑变形,具有很好的应用前景。从柔性构件的材料属性出发,基于载荷路径的遗传算法,从单一材料构件和多材料组合构件两个方面,对某机翼前缘进行拓扑优化,并... 柔性机构应用于变弯度自适应机翼可以实现机翼外形随飞行状态的改变而发生连续平滑变形,具有很好的应用前景。从柔性构件的材料属性出发,基于载荷路径的遗传算法,从单一材料构件和多材料组合构件两个方面,对某机翼前缘进行拓扑优化,并对多材料组合变形结果进行ANSYS仿真,经过对比分析表明,柔性机构优化中采用多材料组合局部改变材料属性比只用单材料更能达到较好的变形要求,同时可以通过寻求更广泛的材料组合使拓扑效果达到最优化。 展开更多
关键词 变弯度自适应机翼 柔性机构 载荷路径法 多材料组合 拓扑优化
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基于多目标载荷路径法的形状变形机翼后缘柔性机构拓扑优化 被引量：3
3
作者 景藜 张永红 +1 位作者 葛文杰 龙永成 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第10期1420-1425,共6页
柔性机构具有易于实现连续光滑变形及重量轻、易于控制等特性,将其应用于变弯度自适应机翼可以实现机翼外形随飞行状态的改变而连续变化。由于柔性机翼在达到最优气动外形的同时受气动载荷的作用,因而设计的柔性机构应具有稳定的结构。... 柔性机构具有易于实现连续光滑变形及重量轻、易于控制等特性,将其应用于变弯度自适应机翼可以实现机翼外形随飞行状态的改变而连续变化。由于柔性机翼在达到最优气动外形的同时受气动载荷的作用,因而设计的柔性机构应具有稳定的结构。笔者基于遗传算法,提出采用具有同时考虑变形要求和满足承载能力的刚柔多目标函数的载荷路径法对某机翼后缘进行拓扑结构优化,并对结果进行ANSYS仿真。通过载荷扰动对比分析,说明优化所得的柔性机构具有较好的稳定性。最后,对结构变形进行模型实验验证。结果表明笔者提出的方法合理、有效。 展开更多
关键词 柔性机构 变弯度自适应机翼 遗传算法 多目标载荷路径 拓扑优化
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