玻璃幕墙式登机桥的静力分析及结构设计优化

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1、中图分类号：V351.392论文编号：102870118-SZ058学科分类号：082501硕士学位论文玻璃幕墙式登机桥的静力分析及结构设计优化研究生姓名袁骄阳专业类别工程硕士专业领域航空工程指导教师李洪双副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一七年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStaticAnalysisandStructuralDesignOptimizationofGlass-curtain-wallJetB

2、ridgeAThesisinAeronauticalEngineeringbyJiaoyangYuanAdvisedbyAssociateProf.LiHongshuangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2017承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用

3、过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要旅客登机桥是现代机场不可或缺的重要设施，它连接了航站楼与飞机，为方便旅客上下飞机而设立。自登机桥被发明使用以来，发生过多起登机桥安全事故。这些事故的发生除了造成人员受伤外，同时也对机场的形象造成了不小的负面影响。每一位旅客都期望使用安全可靠的登机桥，但从产品设计者的角度考虑，不仅要设计出合格安全的产品，同时也要注重成本的控制。力求用最低的成本做出最好的产

4、品是每一个产品设计者的目标。利用商业软件ANSYS以APDL的方式建立了登机桥的有限元模型，对5种不同登机桥的设计方案进行了静力学分析。从中选择得到了位移和应力状态最佳的设计方案用于后续工作中的结构设计优化。本文选择用径向基代理模型来代替有限元模型完成设计优化工作。首先，用数值算例和工程算例验证了径向基代理模型的精度；其次，通过数值算例对比研究了4种基函数的性能；再次，建立了4种不同基函数的代理模型模拟登机桥有限元分析计算，并从中选取模拟精度最高的模型供后续优化过程使用。通过观察模型精度评价指标，发现径向基代理模型模拟精度理想，完全可以代替ANSYS完成对登机桥位移、应力及体积

5、的计算。采用教学优化算法结合径向基代理模型完成登机桥最后的设计优化工作。教学优化算法不仅有不俗的全局搜索能力，也具有良好的稳健性。将优化设计方案带入ANSYS进行验证，最优设计方案满足刚度和应力要求，将登机桥结构重量减轻了6.96%。关键词：登机桥，有限元分析，径向基代理模型，拉丁超立方抽样，教学优化算法I玻璃幕墙式登机桥的结构静力分析及结构设计优化ABSTRACTJetbridgeisoneofthevitalequipmentinamodernairport.Itconnectsanairportterminalandanairplane.Itisconvenientfor

6、passengerstoboardandgetofftheplanethroughthejetbridge.However,jetbridgeshavebeingencounteredlotsofseverssecurityincidentsaftertheywereinvented.Inadditiontocausingpassagesinjury,theseaccidentsalsohaveanegativeimpactontheexternalimageoftheairport.Everypassengerexpectstouseasafeandreliablejetbr

7、idge,whileadesignershouldnotonlydesignqualifiedandsafeproductsbutalsopayattentiontocostcontrol.Tryingtodesignthebestproductswiththelowestcostisthegoalofeverydesigner.Inthisstudy,thefiniteelementmodelofajetbridgewasestablishedusingthecommercialsoftw