张碧辉
- 作品数：8 被引量：32H指数：3
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- 太阳能飞机复合材料尾撑优化设计
- 2015年
- 以太阳能飞机的典型结构为研究背景,提出复合材料悬臂梁在给定刚度情况下的减重优化问题。优化基于遗传算法,同时考虑到复合材料加工工艺问题。提出了不同截面形状、不同铺层方法下的多种优化方案。基于不同方案的优化结果,对复合材料悬臂梁的设计特性作出总结。通过对比,得出含蜂窝夹层结构的矩形截面梁是最优方案。
- 张碧辉王广博
- 关键词：复合材料悬臂梁遗传算法结构优化
- 悬停状态倾转旋翼机非定常气动干扰研究被引量：8
- 2019年
- 悬停状态旋翼/机翼机身干扰流场的高精度数值模拟对准确预估倾转旋翼飞行器气动性能具有十分重要的意义,是直升机空气动力学领域的研究热点和难点之一。基于运动嵌套网格技术,建立一套适用于倾转旋翼非定常流场的CFD方法,采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程作为主控方程,湍流模型选用Spalart-Allmaras模型,时间推进上采用高效的隐式LU-SGS格式;在此基础上,开展某新型倾转旋翼无人机的旋翼/机翼机身非定常干扰流场数值模拟研究,得到其气动干扰的"喷泉效应"现象;着重研究不同襟副翼预置角对降低悬停状态下旋翼/机翼机身气动干扰作用的影响。结果表明:干扰作用使总拉力损失16.6%,45°襟副翼预置角效果最佳,使全机总拉力损失从原来的16.6%降到13.8%。
- 孙凯军张碧辉付义伟张练
- 关键词：倾转旋翼机运动嵌套网格非定常数值模拟气动干扰
- 复合材料螺旋桨结构多目标优化设计被引量：7
- 2018年
- 在螺旋桨桨叶结构设计的工程实践中,减轻重量和增加扭转刚度是两个主要目标,而复合材料的应用增加了螺旋桨结构的可设计性。以某复合材料螺旋桨为例,基于有限元方法,以桨叶的复合材料铺层数量与铺层角度为优化设计变量,以螺旋桨桨叶强度、弯曲刚度为约束条件,采用快速非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该复合材料螺旋桨进行多目标优化设计。得到了关于两个目标函数的帕累托解集,即综合考虑桨叶质量与扭转刚度两个指标的最优设计参数集。本文为复合材料螺旋桨的结构设计提供了一种有效的思路。
- 张碧辉李喜乐周波
- 关键词：复合材料螺旋桨结构优化多目标优化
- 太阳能飞行器复合材料翼梁非均匀铺层优化设计
- 2016年
- 以太阳能飞行器的典型翼梁结构为研究对象,提出碳纤维复合材料翼梁在给定刚度约束下的优化问题。优化基于单位刚度在不同位置分布时,对翼梁挠度抑制最大的原则进行,同时还考虑到复合材料工艺问题对翼梁结构进行非均匀铺层优化设计。最后通过实际工程算例与优化前翼梁及有限元计算结果进行对比,结果表明,该优化设计可以在满足刚度要求的情况下,使翼梁结构质量达到最轻。
- 王军李洪波吴超张碧辉
- 关键词：复合材料翼梁优化设计
- 考虑多指标约束的蜂窝夹层防热结构参数优化被引量：3
- 2014年
- 介绍蜂窝夹层结构导热率的半经验计算公式,蜂窝夹层结构主要破坏形式及相应等效力学参数的计算方法。提出以最小质量为设计目标,以满足热学、力学多指标要求为约束条件的蜂窝夹层结构参数优化问题。应用改进的遗传算法,对典型金属热防护结构的外部蜂窝夹层子结构进行参数优化。优化结果表明:所提出的方法能够实现对蜂窝夹层结构的减重,而且在考虑隔热性能的基础上,加入力学指标约束会对优化结果产生明显影响。
- 张碧辉马存旺
- 关键词：蜂窝夹层遗传算法参数优化
- 一种归一化的代理模型精度指标被引量：1
- 2019年
- 衡量代理模型精度的量化指标种类繁多,但是要横向对比不同种类数据的模型精度,常见的精度指标存在一些不足之处。分析现有代理模型精度指标的不足,提出一种“归一化绝对误差均值”指标;以某战术导弹模型为例,采用参考文献中的试验设计加点策略与交叉验证策略,建立11种气动参数的Kriging代理模型;通过对“归一化绝对误差均值”指标与相关性图进行比较,验证所提指标的有效性。结果表明:提出的指标不仅能够有效表征代理模型精度,而且能对不同种类数据进行横向对比,具有一定的应用价值。
- 张碧辉岳良明王军
- 关键词：代理模型KRIGING气动参数
- 太阳能飞机翼肋结构拓扑优化设计被引量：3
- 2015年
- 太阳能飞机翼肋结构轻薄且数量众多,其结构形式的合理性对于结构减重、机翼刚度设计等具有重要意义。基于现有太阳能飞机翼肋的结构形式,提出一种翼肋拓扑优化设计方法:首先,应用双向渐进结构优化法(BESO),以单元应力为判断指标,对太阳能飞机典型翼肋进行结构拓扑优化;其次,基于拓扑优化结果对翼肋进行结构细节设计;最后,通过有限元计算,验证翼肋的结构强度、刚度和静稳定性。通过本文方法,能够得到太阳能飞机翼肋更为合理的结构布局。
- 张碧辉李洪波辛树鹏
- 关键词：太阳能飞机翼肋拓扑优化
- 基于遗传算法的大展弦比复合材料机翼结构优化设计被引量：10
- 2015年
- 结构减重是飞机设计的一个重要目标,采用复合材料代替金属材料以及对结构进行优化设计可以达到减重的效果。针对一个大展弦比复合材料机翼,采用遗传算法,通过Matlab调用Patran进行建模分析,以结构强度、刚度为约束条件,同时对翼梁位置和复合材料铺层进行优化设计;根据实际工艺要求建立复合材料铺层库,以解决复合材料铺层变量过多的问题。结果表明:本文提出的优化方法有效,对工程设计有较大的指导意义;复合材料铺层库在其他涉及复合材料铺层优化的问题中也具有广泛的应用前景。
- 史旭东陈亮张碧辉金延伟欧忠明
- 关键词：遗传算法复合材料大展弦比尺寸优化
