一种飞行器防护结构防护-承载一体化优化设计方法
申请人信息
- 申请人:天目山实验室; 北京航空航天大学; 南京理工大学
- 申请人地址:311100 浙江省杭州市余杭区五常街道西溪八方城11幢3-14层
- 发明人: 天目山实验室; 北京航空航天大学; 南京理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种飞行器防护结构防护-承载一体化优化设计方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410029349.1 |
| 申请日 | 2024/1/9 |
| 公告号 | CN117540493A |
| 公开日 | 2024/2/9 |
| IPC主分类号 | G06F30/15 |
| 权利人 | 天目山实验室; 北京航空航天大学; 南京理工大学 |
| 发明人 | 李明净; 王克鸿; 李春华; 马德沛; 黄业增; 董雷霆; 李书; 贺天鹏 |
| 地址 | 浙江省杭州市余杭区五常街道西溪八方城11幢3-14层; 北京市海淀区学院路37号; 江苏省南京市孝陵卫200号 |
摘要文本
本发明公开了一种飞行器防护结构防护?承载一体化优化设计方法,涉及飞行器结构领域,包括:选取防护单元开展冲击试验,建立冲击数值仿真模型并结合试验结果验证模型的准确性,基于试验与仿真结果验证防护单元防护性能;分别建立基于隐式静力学方法、显式动力学方法与显式动力学?隐式静力学联合方法的数值仿真模型,来分别验证防护单元在静载荷、动载荷与冲击后静载荷下的承载性能;选取设计变量,通过试验设计方法和上述仿真模型建立仿真数据库,基于仿真数据库建立代理模型,选取优化算法开展防护单元优化设计,并融合试验和仿真数据实现代理模型自适应更新。本发明将仿真与试验相结合,提出了一种高效率、低成本的设计方法。
专利主权项内容
1.一种飞行器防护结构防护-承载一体化优化设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、针对给定的飞行器防护结构,选取防护单元;步骤2、针对步骤1所选取的防护单元开展冲击试验,建立冲击数值仿真模型并结合冲击试验结果验证冲击数值仿真模型的准确性,基于冲击试验结果与冲击数值仿真模型的仿真结果验证防护单元的防护性能;步骤3、根据步骤1选取的防护单元建立基于隐式静力学方法的隐式静力学数值仿真模型,通过隐式静力学数值仿真模型的数值仿真结果验证静载荷承载性能;步骤4、根据步骤1选取的防护单元建立基于显示动力学的显示动力学数值仿真模型,通过显示动力学数值仿真模型的数值仿真结果验证动载荷承载性能;步骤5、根据步骤1选取的防护单元建立基于显式动力学-隐式静力学联合的显-隐式数值仿真模型,通过显-隐式数值仿真模型的数值仿真结果验证冲击后的静载荷承载性能;步骤6、根据步骤1中选取的防护单元,选取关键结构参数作为设计变量,根据在设计变量构成的设计空间内获取的采样点、步骤2中的冲击数值仿真模型、步骤3中的隐式静力学数值仿真模型、步骤4中的显示动力学数值仿真模型和步骤5中的显-隐式数值仿真模型建立防护单元的防护性能和承载性能的仿真数据库,基于仿真数据库建立代理模型,选取优化算法开展防护单元的防护-承载一体化优化设计,并通过引入额外的冲击试验数值仿真数据提高全局精度,实现自适应更新;所述关键结构参数包括陶瓷面板厚度、陶瓷面板的长和宽、复合材料背板厚度、复合材料背板的材料组合方式。