2 肋腹板尺寸优化

2.1 肋腹板优化设计模型

两种设计方案分别进行尺寸优化设计，设计方案如下：

方案1 J型加筋

设计变量：

腹板厚度：竖直方向厚度一致；

竖筋高度、厚度、缘条宽度：竖筋高度一致，厚度在竖直方向一致；上下缘条、腹板厚度相同，上缘条宽度为下缘条

宽度一半。

设计约束：

腹板、加筋厚度尺寸约束；

竖筋高度不变；

加筋的厚度小于腹板的厚度,大于腹板厚度的1/2；

腹板剪切稳定性约束:安全裕度0.2；

加筋柱稳定性约束: 安全裕度0.2；（考虑了由于厚度、高度、宽度的改变而导致的形心的改变）应力约束。

设计目标：在满足所有约束的情况下质量最小。

方案2  横竖加筋

设计变量：

腹板厚度：竖直方向厚度一致；

竖筋高度与厚度：所有竖筋高度一致，且厚度在竖直方向一致；

横筋高度与厚度：所有横筋高度一致，且厚度在竖直方向一致。

设计约束：

腹板、加筋厚度尺寸约束；

竖筋高度不变；

横筋高度约束；

腹板剪切稳定性约束:安全裕度0.2；

加筋柱稳定性约束: 安全裕度0.2；

应力约束。

设计目标：在满足设计约束的情况下质量最小。

2.2 方案1优化设计结果

2.2.1 方案1  J型加筋迭代过程

利用OptiStruct 11.0进行求解，迭代9步，耗时2分钟。所有设计约束均满足，如图7.27所示。

2.2.2 TYPE1 J型加筋优化设计参数

图8为优化设计后腹板在各站位的厚度分布，而加筋的高度、宽度一致，如图9、10所示，选取最严重工况检查优化后应力，优化后剪应力分布更为均匀。