北航最新-飞行器设计-课程设计报告

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飞行器课程设计设计要求

飞行器课程设计设计要求

飞行器课程设计设计要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握飞行器的基本原理、分类和主要部件,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,并激发学生对飞行器科技的兴趣和好奇心。

具体分为以下三个维度:1.知识目标:学生能够描述飞行器的工作原理、主要部件和分类;理解飞行器飞行的力学原理;掌握流体压强与流速的关系。

2.技能目标:学生能够运用物理知识分析飞行器的设计和性能;通过实验和观察,掌握测量和分析飞行器飞行数据的方法。

3.情感态度价值观目标:学生对飞行器科技产生浓厚的兴趣,培养探索创新精神和团队合作意识;理解科技发展对人类社会的影响,树立正确的科技观。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.飞行器概述:介绍飞行器的发展历程、分类和主要部件。

2.飞行器原理:讲解飞行器的工作原理,包括力学、电磁学和热力学等方面的知识。

3.飞行器设计:分析飞行器设计中的关键因素,如气动性能、结构强度和稳定性等。

4.飞行器实验:进行飞行器飞行实验,观察和测量飞行数据,分析飞行性能。

5.飞行器应用:介绍飞行器在军事、民用和太空探索等领域的应用。

三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解飞行器的原理、设计和应用等内容,引导学生掌握相关知识。

2.讨论法:学生针对飞行器相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法:分析典型的飞行器案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。

4.实验法:让学生亲自动手进行飞行实验,提高学生的实践操作能力和实验观察能力。

四、教学资源为支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威、实用的飞行器教材,为学生提供系统的学习资料。

2.参考书:推荐学生阅读相关的飞行器科技书籍,拓展知识面。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、动画和视频,直观地展示飞行器的工作原理和设计过程。

4.实验设备:准备飞行器模型和实验器材,为学生提供实践操作的机会。

北航卫星课程设计报告

北航卫星课程设计报告

北航卫星课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解卫星的基本概念、原理和应用,掌握卫星通信、卫星导航和卫星遥感等技术,培养学生对航天科技的兴趣和热情,提高学生的科学素养和创新能力。

1.了解卫星的基本概念、分类和特点;2.掌握卫星通信、卫星导航和卫星遥感等技术的原理和应用;3.了解我国航天事业的发展历程和现状。

4.能够运用所学知识分析和解题;5.能够运用实验方法和技能进行实践操作;6.能够运用科技文献和网络资源进行自主学习。

情感态度价值观目标:1.培养学生对航天科技的兴趣和热情;2.增强学生的民族自豪感和爱国情怀;3.提高学生的人文素养和社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括卫星的基本概念、原理和应用,以及卫星通信、卫星导航和卫星遥感等技术。

具体安排如下:1.卫星的基本概念和分类;2.卫星通信技术及其应用;3.卫星导航技术及其应用;4.卫星遥感技术及其应用;5.我国航天事业的发展历程和现状。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体运用如下:1.讲授法:用于传授卫星的基本概念、原理和应用等内容;2.讨论法:用于探讨卫星通信、卫星导航和卫星遥感等技术的发展趋势;3.案例分析法:通过分析典型卫星应用案例,使学生更好地理解卫星技术的应用;4.实验法:让学生亲自动手进行实验,加深对卫星技术的理解和掌握。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《卫星技术入门》等;2.参考书:卫星通信、卫星导航、卫星遥感等相关书籍;3.多媒体资料:卫星发射、运行和应用的视频、图片等;4.实验设备:卫星模型、通信设备、导航设备等。

通过以上教学资源的使用,我们将为学生提供一个丰富的学习环境,帮助学生更好地掌握卫星技术,培养学生的实践能力和创新精神。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,旨在全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

北航宇航学院飞设实验报告

北航宇航学院飞设实验报告

飞行器设计工程实验报告——圆柱壳体结构有限元分析ZY1315228 张晶1.圆柱加筋壳体结构有限元分析介绍圆柱加筋壳结构如图1所示,一端固定,表面有分布载荷。

结构、材料特性、约束与载荷的具体形式将在后面给出。

试用MSC.Patran/Nastran 建立圆柱加筋壳的有限元模型并计算它的位移与应力。

图 1 圆柱加筋壳结构2.模型描述2.1 结构1)壳圆柱壳半径为()23100.50.53R m m -=⨯+=,长为6L m =。

它由两部分组成,一部分是复合材料结构,从固定端到中部,长3m ,厚6.2mm ;另一部分是金属材料结构,从中部到自由端,长3m,厚2mm。

2)加筋梁有纵向加筋与环向加筋,沿壳分布如图2所示,均为金属材料。

图 2 圆柱壳上加筋梁分布纵向加筋共八条沿周向对称分布如图3所示,截面形状为L型,具体尺寸与指向如图4所示。

图 3 周向对称分别L型梁R=0.53m 图 4 L型梁截面尺寸w=h=10mm t=3mm 环向加筋共3条,分别位于壳的两端与中部,截面形状为矩形,具体尺寸如图5所示。

图 5 矩形梁截面尺寸 w=h=10mm2.2 材料1)金属材料即copper ,()21.011/E e N m =+,0.33υ=。

2)复合材料面板(facesheet):()211 1.011/E e N m =+,()222 1.010/E e N m =+,()212 1.510/G e N m =+,120.1υ=。

芯(core):()211100/E N m =,()222100/E N m =,()21250/G N m =,()213 1.06/G e N m =+,()223 1.06/G e N m =+,120.3υ=。

层合板:由面板和芯组成,具体铺层形式和方向如图6所示。

其中每层面板厚0.3mm ,芯厚5mm 。

45º45º-45º-45º0ºfacesheetcore图 6 复合材料铺层2.3 约束与载荷圆柱壳一端固定,如图7所示。

北航研究性实验报告

北航研究性实验报告

北航研究性实验报告北航研究性实验报告引言:研究性实验是大学教育中非常重要的一环,它旨在培养学生的科研能力和创新思维。

作为北航的一名学生,我有幸参与了一项关于飞行器设计的研究性实验,并在此报告中将对该实验进行详细的介绍和分析。

实验目的:本次实验的目的是设计一种新型飞行器,以提高其飞行效率和稳定性。

通过对飞行器的结构和控制系统进行优化,我们希望能够实现更高的飞行速度和更好的操控性能。

实验方法:在实验开始之前,我们首先进行了大量的文献调研,了解了目前飞行器设计领域的最新研究成果和技术发展趋势。

然后,我们组建了一个小组,共同讨论并确定了实验的具体方案。

在设计飞行器结构时,我们采用了轻量化材料和先进的制造技术,以减少飞行器的重量并提高其强度。

同时,我们还对飞行器的气动外形进行了优化,以减小阻力和气动干扰,并提高飞行器的升力系数。

在控制系统设计方面,我们采用了先进的自动控制算法和传感器技术,以实现飞行器的自主导航和稳定飞行。

通过对飞行器的动力学特性进行建模和仿真,我们确定了最佳的控制参数,并进行了实验验证。

实验结果:经过反复的设计和测试,我们成功地设计出了一种新型飞行器,并进行了多次试飞。

实验结果表明,该飞行器具有较高的飞行速度和较好的操控性能,达到了我们的设计目标。

结论:通过参与这个研究性实验,我深刻认识到科研的重要性和挑战性。

在实验过程中,我们不仅学到了专业知识和技能,还培养了团队合作和解决问题的能力。

此外,我们还发现了一些可以进一步改进和优化的方向。

例如,可以通过进一步研究和改进飞行器的结构和控制系统,进一步提高其性能和可靠性。

同时,还可以将所学到的知识和技术应用到其他领域,如航空航天、交通运输等。

总结:通过这次研究性实验,我对飞行器设计和控制有了更深入的了解,并提高了自己的科研能力和创新思维。

我相信,在北航这样的优秀学府中,我将有更多机会参与和开展类似的研究工作,为科技进步和社会发展做出更多贡献。

2023年飞行器设计与工程专业实践报告

2023年飞行器设计与工程专业实践报告

2023年飞行器设计与工程专业实践报告本次实践内容是飞行器设计与工程专业的实践报告,主要涉及到飞行器的设计、结构分析与试验等方面的内容。

通过实践,我深刻认识到飞行器设计与工程专业的重要性及其深厚的学术积淀,体验到了科学实验的过程,增强了自己的动手能力和综合分析、解决问题的能力。

实践过程中,我们首先了解了飞行器的一些基本概念和结构原理,学习了飞行器的设计、结构分析和试验的基本方法和技能。

然后,我们团队开始设计一个小型无人机,有选择机翼的型号、设计叶片、加工零部件等过程,需要我们综合应用航空学、电子电器知识及实践技能。

在设计过程中,我们需要考虑到机翼附近的气流流动、飞机在空中不同高度的飞行速度、其飞行力学表现以及维护与接受控制等因素。

此外,还需要考虑到机身主体结构、通讯信号传输系统以及能量储存器等。

接下来,我们进入了试验阶段。

我们首先进行了静力试验,通过手动将飞行器吊起并测量机翼的形变情况,得到了压缩应变和拉伸应变的数据,然后进行拟合,得到了静力学方程。

接下来,我们进行了飞行模拟试验,模拟机翼在不同角度下的飞行情况,收集实验数据,根据不同飞行条件的数据进行分析、计算,寻找问题所在。

最后,我们还进行了实际的飞行试验,在飞行器的起飞、飞行、降落等不同阶段观察飞行器的表现。

通过此次实践,我深刻认识到飞行器的设计、结构分析与试验是一个综合性、跨学科的工作,需要各个学科领域的知识与技能相互配合。

在实践过程中,我们需要不断地探索和实践,从经验中提高自己的解决问题能力。

同时,还需要不断钻研科学理论,提高自己的理论素养。

总之,此次飞行器设计与工程专业实践让我深入了解了飞行器的设计、结构分析与试验等方面的知识内容,锻炼了动手实践能力和科学实验思维,促进了自己的专业素养和综合素质的提高。

飞行器设计综合课程设计

飞行器设计综合课程设计

飞行器设计综合课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握飞行器设计的基本原理,如空气动力学、结构设计等;2. 了解飞行器各组成部分的功能和相互关系;3. 掌握飞行器设计的基本流程和方法。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计出具有创意的飞行器;2. 学会使用相关软件(如CAD等)进行飞行器设计和绘图;3. 提高团队协作能力和沟通表达能力,能够就设计方案进行有效讨论和修改。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对飞行器设计和制造的热爱,激发创新意识;2. 增强学生的国家荣誉感,认识到我国在飞行器领域的重要地位;3. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。

课程性质:本课程为综合实践课程,旨在通过飞行器设计,提高学生的综合运用知识能力和创新能力。

学生特点:六年级学生具有一定的知识储备,好奇心强,动手能力强,善于团队合作。

教学要求:教师需引导学生将所学知识与实践相结合,注重培养学生的创新精神和实践能力,提高学生的问题解决能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,确保课程目标的实现。

通过课程学习,使学生能够将理论知识运用到实际设计中,培养具备创新意识和实践能力的优秀学子。

二、教学内容1. 理论知识:- 空气动力学原理;- 飞行器结构设计;- 飞行器动力系统;- 飞行器控制原理。

参考教材章节:第三章“飞行器的基本原理”和第四章“飞行器设计与制造”。

2. 实践操作:- 飞行器设计基本流程与方法;- 使用CAD软件进行飞行器设计;- 制作飞行器模型;- 飞行器模型的调试与优化。

教学内容安排:共8课时,其中理论知识4课时,实践操作4课时。

3. 教学进度:- 第1-2课时:学习空气动力学原理和飞行器结构设计;- 第3-4课时:学习飞行器动力系统和控制原理;- 第5课时:介绍飞行器设计基本流程与方法;- 第6课时:使用CAD软件进行飞行器设计;- 第7课时:制作飞行器模型;- 第8课时:调试与优化飞行器模型。

flyingbird课程设计

flyingbird课程设计

flyingbird课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握飞行原理的基本知识,如升力、推力、阻力和重力。

2. 学生能描述不同鸟类飞行特征与其生存环境的关系。

3. 学生能运用数学和科学知识分析飞行器设计中的问题。

技能目标:1. 学生通过小组合作,设计和制作一个简易的飞行器,提升动手实践能力。

2. 学生能够运用信息技术工具进行数据收集、处理和分析,提高信息素养。

3. 学生通过实验和观察,培养观察、分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对自然界和科学研究的兴趣,增强探究精神。

2. 学生认识到科技发展与环境保护的重要性,形成绿色发展的观念。

3. 学生在团队协作中,学会相互尊重、支持和沟通,培养合作精神。

本课程结合五年级学生的认知特点,注重实践性与探究性,旨在提高学生的科学素养,培养创新意识和团队协作能力。

课程内容与课本知识紧密结合,以实现学习成果的分解和教学目标的达成。

二、教学内容本节教学内容以“飞行的科学”为主题,依据课程目标,结合课本第四章“力的世界”及第五章“生物与自然”相关内容,进行以下组织:1. 飞行原理介绍:讲解升力、推力、阻力和重力等基本概念,结合课本图示和实例,让学生直观理解飞行器起飞、飞行和降落过程中力的作用。

2. 鸟类飞行特征:分析不同鸟类飞行特征,如翅膀形状、羽毛结构等,与其生存环境的关系,引导学生探究生物适应性。

3. 制作简易飞行器:以小组为单位,根据所学知识,设计并制作一个简易飞行器,让学生在实践中掌握飞行原理。

4. 数据收集与处理:运用信息技术工具,收集飞行器设计过程中的数据,指导学生进行数据处理和分析,提高学生信息素养。

5. 飞行器测试与优化:进行飞行器测试,观察飞行效果,分析问题所在,指导学生进行优化设计。

6. 科技与环保:通过讨论飞行器发展对环境的影响,培养学生绿色发展的观念。

教学内容按照以下进度安排:第一课时:飞行原理介绍、鸟类飞行特征第二课时:制作简易飞行器(1)第三课时:制作简易飞行器(2)、数据收集与处理第四课时:飞行器测试与优化、科技与环保教学内容与课本紧密关联,保证科学性和系统性,旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合,提高科学素养。

北航最新飞行器设计课程设计报告

北航最新飞行器设计课程设计报告

北航最新飞行器设计课程设计报告飞机带孔蒙皮局部应力优化报告专业:飞行器设计学号: 39051623 姓名:黄星指导老师:张铮xx年9月25日一、设计课程题目飞机带孔蒙皮局部应力优化设计二、研究对象飞机带孔蒙皮三、设计目的综合运用有关基础理论、专业知识和实际经验,独立地解决专业范围内比较简单的具有典型性的设计任务,为毕业设计以及毕业后在专业工作解决更全面而复杂的技术问题打好基础。

四、研究内容1、矩形板和孔的位置与形状:设计说明:在一定载荷P下,构件宽度、孔径和空边应力集中系数的关系:在载荷、板宽和孔径都不变的条件下,沿板构件的纵轴线再打一个孔,孔的位置和孔径大小对原孔孔边应力集中系数的影响;进一步,可以再打第二个孔、第三个孔…再进一步,孔可以不打在纵轴线上,如何设计孔的位置和孔径大小?2、梯形板形状:设计说明:当载荷不变,板构件形状改变时(如错误!未找到引用源。

所示),一个孔及多个孔在考虑上述应力集中条件下的设计,其中,板构件的宽端尺寸不变时,窄端尺寸与应力集中系数的关系?3、双向载荷长圆孔:设计说明:如板构件受到双向拉力,纵向载荷是横向载荷的2倍(这是机舱段机壳常规的受载情况),原圆孔改为长圆孔(即原圆孔沿横向直径隔开,加入一等宽矩形段,如错误!未找到引用源。

所示,这是机窗的基本形式),如何设计孔径和矩形边长,实现长圆孔周边等周向(切向)应力(或基本等切向应力)?五、实验环境ANSYS13有限元分析软件,模拟真实条件的应力状态。

软件所设的各种参数:单元类型:QUAD 8NODE183单元设置:PLANE STRS W/THK设定杨氏模量:E=2*105 μ=0.3 板及孔的长度单位为mm 应力单位为MPa六、实验过程与结果(一)矩形板构件:1、模拟无限大平板模型为100x200孔位于中心(0,0),初始孔径大小20 加载:底边约束Y方向的约束,自由端加载-1的均布载荷孔径大小为自变量,从20开始往下逐渐减小,仔细观察构件的应力分布图及读取孔边最大应力值因为半径小于6时,应力集中系数的变化率小于1%,故近似认为r小于等于6时,孔径对圆孔应力的影响忽然不计,此时可把100*200的平板看作是无限大的。

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飞机带孔蒙皮局部应力优化报告专业:飞行器设计学号:39051623姓名:黄星指导老师:张铮2012年9月25日一、设计课程题目飞机带孔蒙皮局部应力优化设计二、研究对象飞机带孔蒙皮三、设计目的综合运用有关基础理论、专业知识和实际经验,独立地解决专业范围内比较简单的具有典型性的设计任务,为毕业设计以及毕业后在专业工作解决更全面而复杂的技术问题打好基础。

四、研究内容1、矩形板和孔的位置与形状:设计说明:在一定载荷P下,构件宽度、孔径和空边应力集中系数的关系:在载荷、板宽和孔径都不变的条件下,沿板构件的纵轴线再打一个孔,孔的位置和孔径大小对原孔孔边应力集中系数的影响;进一步,可以再打第二个孔、第三个孔…再进一步,孔可以不打在纵轴线上,如何设计孔的位置和孔径大小?2、梯形板形状:设计说明:当载荷不变,板构件形状改变时(如错误!未找到引用源。

所示),一个孔及多个孔在考虑上述应力集中条件下的设计,其中,板构件的宽端尺寸不变时,窄端尺寸与应力集中系数的关系?3、双向载荷长圆孔:设计说明:如板构件受到双向拉力,纵向载荷是横向载荷的2倍(这是机舱段机壳常规的受载情况),原圆孔改为长圆孔(即原圆孔沿横向直径隔开,加入一等宽矩形段,如错误!未找到引用源。

所示,这是机窗的基本形式),如何设计孔径和矩形边长,实现长圆孔周边等周向(切向)应力(或基本等切向应力)?五、实验环境ANSYS13有限元分析软件,模拟真实条件的应力状态。

软件所设的各种参数:单元类型:QUAD8NODE183单元设置:PLANE STRSW/THK设定杨氏模量:E=2*105μ=0.3板及孔的长度单位为mm应力单位为MPa六、实验过程与结果(一)矩形板构件:1、模拟无限大平板模型为100x200孔位于中心(0,0),初始孔径大小20加载:底边约束Y方向的约束,自由端加载-1的均布载荷孔径大小为自变量,从20开始往下逐渐减小,仔细观察构件的应力分布图及读取孔边最大应力值中心孔2015108642半径应力集3.75048 3.3884 3.16535 3.10875 3.0666 3.03664 3.02039中系数因为半径小于6时,应力集中系数的变化率小于1%,故近似认为r 小于等于6时,孔径对圆孔应力的影响忽然不计,此时可把100*200的平板看作是无限大的。

而且r=6时,应力集中系数为3.0666,非常接近理论值,说明实验时的网格划的足够密,之后的模拟实验都是在此基础上进行的。

要想减小孔边应力集中系数,我们可以采取改变中心孔的应力场分布的方法。

从单孔的应力云图可以看出,在孔边沿载荷方向应力会出现很大的降低,我们从中可以得到启发:在中心孔的附近打孔,而且我们能够预测,在竖直方向打孔的效果将会是最好的。

下面是各种打孔情况的实验。

划分网格时,每一个孔边平均分为160份,矩形板长边平均分为40份,短边平均分为20份,既保证孔边1附加孔在斜方向2附加孔在水平方向3附加孔在竖直方向上面的实验很好的符合了我们预测,只有在竖直方向打孔才能很好的降低中心孔边的应力集中系数,显然,由对称的思想可知,在中心孔竖直方向对称打孔可以更好的减小中心孔的应力集中系数,所以下面我们具体讨论附加孔对称分布在竖直方向时,附加孔孔径及与中心孔孔心距对中心孔的应力集中系数的影响。

对称打孔应力云图实验采用ANSYS的优化设计算法,设置两个参数附加孔半径R和孔心距Y,设置R的范围为(1-5.9),因为孔径太小时对中心孔应力集中系数的影响可以忽略,但是附加孔径大于6的话,由一个孔的模拟实验我们可以得出孔径越大,应力集中系数也越大的规律,此时附加孔的应力集中将比中心孔严重,不符合题目要求。

Y的范围为(7.5-36)Y太大时由圣维南原理可知附加孔对中心孔的影响也可不计。

Z为中心孔边与附加孔边的最小距离。

设置将每次实验的最大应力赋给变量PAR,PAR的收敛精度设置为0.005采用一阶算法,循环次数设置为30。

第一次优化结果如下:第一次优化应力集中系数与孔心距及孔半径的关系图第一次优化应力集中系数、孔心距及孔半径与循环系列号的关系图第一次优化各参数数据N123456789Z619.044316.299115.789716.580314.56587.65 3.6436 3.6412 R3 4.6687 5.4359 5.5633 5.1487 4.7512 5.704 5.0264 4.9418 Y1529.71327.73527.35327.72925.31719.35414.6714.583 PAR 2.8897 2.8069 2.7604 2.7644 2.7575 2.737 2.635 2.5199 2.5428 N101112131415161718 Z 3.483 3.4338 3.5256 3.6836 3.3015 3.0957 2.1609 4.7889 4.534 R 4.936 4.9132 4.8814 4.8354 4.8105 4.7783 4.7391 5.0131 4.971 Y14.41914.34714.40714.51914.11213.87412.915.80215.505 PAR 2.5411 2.5487 2.552 2.556 2.5527 2.5802 2.5927 2.5408 2.5426 N1920212223242526Z 4.3839 4.1421 3.4829 2.8906 2.339 2.5975 2.6292-1.5963R 4.9441 4.9059 4.8771 5.0964 5.243 5.0845 5.0378 5.1528Y15.32815.04814.3613.98713.58213.68213.6679.5565PAR 2.5516 2.5604 2.5588 2.5035 2.5112 2.5059 2.5058 2.4067从上表可以看出,第26次循环的结果为最佳,但是发现此时中心孔已经被附加孔破坏,也不符合要求。

增加一状态变量:中心孔边与附加孔边的最小距离Z。

设置Z的范围为(0.2-24),这样就能保证附加孔不破坏中心孔了。

进行第二次优化,优化数据如下:第二次优化计算结果第二次优化应力集中系数与孔心距及孔半径的关系图第二次优化应力集中系数、孔心距及孔半径与循环系列号的关系图第二次优化各参数数据N12345678Z612.362912.847212.784612.515920.085612.767 6.7209 R3 3.6271 3.6258 3.5704 3.4991 4.5724 5.8 4.9931 Y1521.9922.47322.35522.01530.65824.56717.714 PAR 2.8897 2.8215 2.8242 2.8345 2.8532 2.83 2.75 2.5695 N910111213141516 Z 6.2845 5.5156 5.4707 4.6007 4.4078 4.293 4.5977 4.5051 R 4.8885 4.8304 4.8073 4.7443 4.7282 4.683 4.9623 5.1329 Y17.17316.34616.27815.34515.13614.97615.5615.638 PAR 2.5759 2.5788 2.5885 2.5816 2.587 2.6014 2.5519 2.5538 N1718192021222324 Z 2.0131 2.0791 2.1173 2.0699 1.55140.74950.33238.059 R 5.2929 5.3669 5.4677 5.5461 5.6726 5.3875 5.2717 5.058 Y13.30613.44613.58513.61613.22412.13711.60419.117 PAR 2.5188 2.5243 2.5281 2.5409 2.5472 2.4993 2.4798 2.6258 N2526272829303132 Z8.0898 6.1668 4.9701 5.171 5.1312 5.1076 5.0235R 5.1662 4.8882 4.7639 4.721 4.6518 4.6364 4.6105Y19.25617.05515.73415.89215.78315.74415.634PAR 2.6139 2.5741 2.5909 2.6006 2.6072 2.6183 2.619从图和表中我们可以看出22、23组循环系列得到的结果很接近,且为所有最优系列的最小值。

因为我们不能穷尽所有点而得到最佳解,故我们认为最在区域R(5.2717 5.3875);Y(11.60412.137),此时能获得最优的应力集中系数。

通过选取在些区域里的点进行实验,发现应力集中系数也在上述范围内,与我们的结论很好的相符。

部分命令流如下CYL4,0,0,6/设置中心孔位置与大小CYL4,0,Y,R/设置附加孔位置与大小0,1.0/显示等效应力云图S,EQV,0,1.0PLNSOL,S,EQV,PAR,PLNSOL,0,MAX/取出最大应力值并赋给目标变量*GET,PAR,*GET,PAROPVAR,R,DV,1,5.9,,/设置R的范围为1-5.9 OPVAR,Y,DV,7.5,36,,/设置Y的范围为7.5-36 OPVAR,Z,SV,0.2,24,,/设置Z的范围为0.2-24 OPVAR,PAR,OBJ,,,0.005,/设置PAR收敛精度为0.005(二)梯形板问题在减少梯形窄边宽度的时候会引起梯形板上圆孔边应力增大,但是却能有效减小板的重量,当这个应力增量还在我们应许范围内的时候,我们却能减少大量的材料,从而达到使板重量减轻,我们用重量相对于初始情况下的减小量与应力相对初始情况下的增加量之比来衡量结果的优化程度,该值越大则表明增加相同的应力的情况下减重越明显。

首先对方形板的情况进行实验,获得初始值。

平面板的大小为200*200,孔半径为10.网格划分:孔边平均分为200份,与孔相连的边按0.08的比例各分为80份,其它各边则平均分为80份。

网格如下图方形板网格初始应力云图梯形窄边长为128时应力云图当梯形窄边长一直减小时,我们可以预测最大应力将出现在窄边处而不是在孔边,这种情况也不是我们想要的。

当窄边为46时,最大应力在窄边下,如下图:梯形窄边长为46时应力云图故使用ANSYS优化设计时,设计变量X(窄边的半宽度)应该限制在24-100之间,为了保证所加载荷不变,故在窄边加的压力值设为变量-100/X。

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