Проектирование тонкостенных конструкция летательных аппаратов на основе методов идентификации и оптимизации

Представлены методы решения задач структурно-параметрической оптимизации тонкостенных конструкций летательных аппаратов с использованием математического аппарата идентификации. Оригинальный математический аппарат идентификации включает критерий идентификации, процедуры идентификации и методы формирования эталонов конструкций. Методы структурно-параметрической оптимизации тонкостенных конструкций отсеков корпуса и несущих поверхностей летательного аппарата доведены до практической реализации.

Книга предназначена для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов университетов, занимающихся проблемами оптимального проектирования конструкций.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЛА
1.1. Иерархичность задач структурно-параметрической оптимизации и объекта проектирования
1.2. Постановка задачи оптимального проектирования конструкции агрегатов планера ЛА
1.3. Критерии в задачах оптимального проектирования
1.4. Методы решения задач оптимального проектирования конструкций ЛА и современные тенденции их развития

Глава 2. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ИДЕНТИФИКАЦИИ
2.1. Постановка и общая схема решения задачи структурно-параметрической оптимизации
2.1.1. Постановка задачи
2.1.2. Общая схема решения задачи
2.2. Общий подход к формированию системы математических моделей, используемых в задаче структурно-параметрической оптимизации
2.2.1. Требования, предъявляемые к математическим моделям
2.2.2. Математические модели агрегатов планера ЛА
2.2.3. Математическая модель планера ЛА
2.3. Получение эталонных теоретических решений агрегатов планера ЛА
2.3.1. Информационная ценность эталонных теоретических решений
2.3.2. Процедура получения эталонных теоретических решений
2.3.3. Корректировка эталонного теоретического решения методом смещенного идеала
2.4. Формирование множества конструктивно-технологических решений агрегатов планера ЛА
2.4.1. Морфологический подход
2.4.2. Использование базы данных элементов конструкций ЛА
2.5. Идентификация конструктивно-технологических и эталонных теоретических решений
2.5.1. Обоснование критерия идентификации
2.5.2. Процедура идентификации конструктивно-технологических и эталонных теоретических решений
2.5.3. Параметрическая оптимизация конструктивно-технологических решений
2.6. Выбор рациональных конструктивно-технологических решений агрегатов планера ЛА
2.6.1. Критерии выбора
2.6.2. Экспертная оценка на основе метода анализа иерархий

Глава 3. ЗАДАЧА СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ НЕСУЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
3.1. Постановка и общая схема решения задачи
3.2. Математические модели несущих поверхностей.
3.2.1. Определение напряженно-деформированного состояния
3.2.2. Определение частот и форм собственных колебаний
3.2.3. Исследование аэроупругой устойчивости
3.2.4. Устойчивость панелей обшивки
3.2.5. Автоматизация процедуры формирования исходных данных
3.2.6. Оценка точности математических моделей
3.3. Формирование эталонного теоретического решения
3.4. Идентификация конструктивно-технологических и эталонного решений
3.5. Параметрическая оптимизация конструктивно-технологических решений
3.6. Метод оптимизации - случайный поиск
3.6.1. Алгоритм глобального поиска
3.6.2. Алгоритм локального поиска
3.7. Выбор рационального конструктивно-технологического решения
3.8. Пример оптимизации конструкции несущей поверхности

Глава 4. ЗАДАЧА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОТСЕКА КОРПУСА
4.1. Постановки задачи оптимального проектирования оболочечных конструкций
4.1.1. Цилиндрическая теплозащищенная оболочка с внутренним расположением тавровых кольцевых шпангоутов
4.1.2. Цилиндрическая теплозащищенная оболочка с внутренним расположением тавровых продольных стрингеров
4.1.3. Цилиндрическая гладкая оболочка из композиционного материала
4.2. Алгоритм решения задачи поэтапной параметрической оптимизации тонкостенных конструкций
4.2.1. Принцип поэтапной параметрической оптимизации
4.2.2 Выбор начального приближения
4.2.3. Построение начальной области поиска
4.2.4. Движение к границе области допустимых решений. Движение к условному локальному экстремуму
4.2.5. Проверка на многоэкстремальность целевой функции и многосвязность области допустимых решений
4.2.6. Сжатие области допустимых решений
4.3. Примеры оптимизации отсеков корпуса ЛА
4.3.1. Отсек корпуса в виде подкрепленной цилиндрической оболочки
4.3.2. Отсек обол очечной конструкции из композиционного материала при сложном термосиловом нагружении

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК