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外文翻译--符合尾随边缘形态变化的优化设计.doc

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外文翻译--符合尾随边缘形态变化的优化设计.doc

1符合尾随边缘形态变化的优化设计摘要:自适应机翼一直使用柔和的技术指导变形的后缘,以改善他们的气动性能,本文介绍了一种在分布压力下,符合形状变化的结构设计的系统化方法。为了使需要的形状与目标形状偏差尽量最小,这种方法使用MATLAB和ANSYS的方式来优化标准分布机制。这种方式通过局部优化和遗传算法来获得。在优化过程中,许多因素应该考虑在内,例如:空气载荷、输出位移量和几何非线性。直接搜索法适用于局部优化和GA优化后的输入位移量。由此产生的结构可以做出他们在0到90。.之间变化,模型试验已经确认了这种方法的可行性。关键词:自适应机翼,伺服顺从机构,遗传算法,拓扑最优化,分布压力载荷,几何非线性1.说明由于传统的机翼轮廓通常是按照特定的上升系数和马赫数设计的。他们不能随着环境的变化而变化。Siclar和Austin指出可变的后缘曲面将会产生比传统的固定倾角机翼少60%左右的阻力。有三种去设计可变的曲面机翼的方法。他们中的一种是传统的铰链机构,然而,他会导致机翼表面的不连续性和早期气流分流与阻力的增加。其它的则是智能材料和顺从机构,他们能实现平稳的形状变化。尽管如此,与顺从机构相比较,由智能材料制成的传动装置有许多不足之处。例如:能量不足;反应缓慢;强烈的滞后性;受温度的限制;控制太多装置的难度大。由来自柏林工业大学的用镍钛记忆合金作出的自适应可变拱形的机翼可以快速改变他的形状,但他不能执行高频繁的变化,因为他的弹性依赖于与外部环境进行的热量交换。顺从机构是一种单件灵活的机构。他可以通过弹性变形传送运动和能量。他不仅具有足够的变形性,而且具有足够的刚度来抵御外部的载荷。由于他的连接自由性,他没有传统所面临的棘手问题,例如:摩擦、润滑、噪声、反冲。因此可以获得平稳的形状变化。1994年,一位来自密歇根大学的名叫kota教授首先提出顺从机构能够使用在一项由美国空军科学研究院办公室提供赞助的控制静态形状的科学研究之中。Saggere和Kota提出了一种设计顺从机构的新方法,他们能够使优化目标函数曲线中的形状变化和目标曲线的形状误差最小,基于他们的研究成果,Lu提出了2一种载荷路径代表方法。然而,他的研究仅限于节点情况下的线性分析。来自于福尼亚州立学院的Good使用顺从机构和运动渐近法来设计机翼的尾部,保证误差在尖端最大偏差范围之内。基于F16的数据,Kota和Hetrick在

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