地效翼船主翼结构优化设计_查建波

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1、第V卷第#期船舶力学XCFPV(CP#"$$W年%月?C=;23FC8)014Y6503215:’=@P"$$W文章编号%!$$TUT"V#+"$$W$$#U$!$&U$,地效翼船主翼结构优化设计查建波!"!!王自力!万正权"!中国船舶科学研究中心!江苏无锡"!#$%"#"江苏科技大学!江苏镇江"!"$$&$摘要%本文利用’()*)软件!建立了地效翼船主翼结构工程实用的优化模型!根据主翼结构的制造工艺和设计载荷工况确定了关键构件截面的优化设计变量和应力约束条件!以主翼结构最小重量为目标函数进行优化设计!取得了明显的减重效果&在对优化结果可靠性评估的基础上!提出了应力折减系数以

2、修改关键构件的应力约束条件!进行主翼结构的二次优化!提高了优化设计的可靠度&关键词%地效翼船#结构优化#可靠性#二次优化中图分类号%+,,"文献标识码%’!"#$%"$&’()*"+,+-’"+).)/,’+.0+.1)/234%&’/"!"!!"#$%&’()*-+#,-!%(.%-+#,!/0’1(23&’.!/0123)014)51627181596:63;50/6276;-<=>1"!#$%"-/0123#"?132@:=+21A6;:17BC8)51625632DE6502CFC@B-G062H132@"!"$$&-/0123I567"&’8"%’;371C23FJ

3、CD6FC8:7;=57=;3FC471J1K371C21:D6A6FC46DLB=:12@’()*):C87M3;68C;7064;3571!53FD6:1@2C8706J312M12@’::7;=57=;6C8

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5、;;16DC=732D706:7;=57=;3F;6F13L1F!17B1:=4@;3D6DP9:;0)&<7=<12@N2O;C=2DR886575;387#:7;=57=;3FC471J1K371C2#;6F13L1F17BS706:65C2DC471J1K371C2>引言地效翼船作为一种介于船舶和飞机之间的新型运载器!由于其具有较好的快速性)适航性)安全性)经济性等特点!因而在世界上得到了广泛的研究和应用*自从地效翼船研究得到重视以来!人们把主要的精力放在地效翼船气动特性及总体性能研究上!获得了很多有意义的成果!有力地推动了地效翼船技术的发展*在结构特性特别是结构设计方

6、面!从事的研究人员不多!尚未形成地效翼船结构设计规范*地效翼船的某些部件+主翼,平尾)垂尾等$在结构类型方面接近于飞机!设计人员在进行这些部件的结构设计时!通常参照飞机设计规范&实际上!地效翼船主翼具有翼面积大!翼载相对较小的特点!和飞机有较大差别&如果实际结构采用按照飞机规范设计的结果!则其内部构件的应力水平较低!材料性能就没有得到充分发挥&收稿日期%"$$WU$!U!W作者简介%查建波+!VT#U$!男!硕士!中国船舶科学研究中心工程师&!"#船舶力学第$卷第#期地效翼船主翼是提供地效升力的主要部件!其结构重量约占全船结构的!%&!而全船结构重量约占起飞重量的#’(左右"

7、过高的结构重量比例严重地制约了我国地效翼船的实用化#大型化发展"本文结合具体工程实例!利用)*+,+软件建立地效翼船主翼结构工程实用的优化设计模型!考虑制造工艺综合确定构件截面几何优化参数!以关键构件应力水平为约束!结构最小重量为目标函数!对某型地效翼船主翼结构进行优化设计!取得了明显的减重效果"在对优化结果进行可靠性评估的基础上!提出了应力折减系数的观点!并进行主翼结构的二次优化!以提高优化设计的可靠度"!主翼结构优化设计!"#主翼结构的初始设计某型地效翼船$图!%为在湖泊水域飞行的工作船!由主浮舟#