肋腹板尺寸优化及分析
彭国辉 刘婷
上海飞机设计研究院结构部 上海 200232
摘要：基于Optistruct对飞机中央翼肋腹板进行尺寸优化分析，将强度校核方法嵌入到优化过程，得到更优的结构形式。并对比两种结构形式的优化结果，然后通过细化有限元模型对优化结果进行分析，验证优化结果。
关键词：OptiStruct，尺寸优化,肋腹板
1 肋腹板有限元模型
1.1 肋腹板加筋形式
飞机中央翼肋腹板筋条现有两种结构形式，如图1、图2所示，需要对这两种结构形式进行尺寸优化，并进行对比。同时在此基础之上，通过细化模型对优化设计方案进行验证，通过优化分析对选型及设计参数提供参考。
第一种方案，加筋为J型，只有竖筋；第二种方案，加筋为长方形，有横竖加筋。图中仅为试验件示意图，非实际结构。
1.2 一号肋有限元模型
根据实际结构对肋腹板有限元模型进行建模，腹板使用CUQAD4单元模拟，加筋使用CROD单元模拟，按实际结构厚度、面积尺寸赋属性，通过单元过渡及RBE3与机翼、中央翼连接，嵌入到整体机翼模型。两种方案的有限元模型建模都采用上述方法。肋腹板有限元模型如图3所示。
1.3有限元模型验证
将优化设计有限元模型与强度初始有限元模型进行分析对比，通过位移与应力的对比，验证了优化设计的有限元模型的正确性,如图4、5所示。
