改进NASA“牵牛星”登月车设计:应用优化技术进行结构减重并实现

发表于 2015-10-3 14:15:26 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 打印 上一主题 下一主题 0 19706

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文章介绍了利用OptiStruct进行拓扑优化,同时进行尺寸和形状优化,达到最优的结构设计

登月车

  项目介绍

      Altair结构优化工具Optistruct为“牵牛星”登月车设计提供必要的概念设计思路,成功完成结构减重设计并达到预期设计目标。

      位于美国犹他州克利尔菲尔德的ATK航空航天公司是全球领先的飞行器设计制造公司。目前,该公司业务集中在复合材料结构的设计与制造。ATK为全球航空航天和国防企业提供飞行器设计和制造服务。

  挑战

      将ATK复合材料结构设计和加工经验融入“牵牛星”登月车的着陆模块设计中,使其满足以下要求:
      ●评估复合材料应用合理性
      ●优化结构形状
      ●满足设计要求
      ●减重

  解决方案

拓扑架构优化

优化流程

  
各向同性梁单元模型尺寸优化

包含复合材料壳单元模型的尺寸和形状优化

  结论
      重量没有显著改变的情况下满足所有设计要求(原始设计没有满足所有的计要求):
      ●屈曲>屈曲容许值
      ●第一阶固有频率>频率容许值
      ●应变<应变容许值
      ●应力<应力容许值
      满足所有设计要求的情况下,优化后的复合材料结构设计方案实现了66%的结构减重。

优势
      ●最大程度简化研发流程
      ●优化技术缩短设计评估时间达40%以上
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