Airbus, 31060 Toulouse, Franța

pilonului

Universitatea din Toulouse, 31400 Toulouse, Franța

Airbus, 31060 Toulouse, Franța

Universitatea din Toulouse, 31400 Toulouse, Franța

Abstract

Reducerea consumului de combustibil este un factor esențial pentru proiectarea viitoarelor aeronave. Structura primară de integrare a motorului joacă un rol semnificativ în consumul de combustibil integrat specific propulsiei motorului. Un cadru de optimizare a topologiei a fost dezvoltat pentru a proiecta structura primară care integrează motorul în aripa aeronavei, luând în considerare criteriile de masă, tensiune și performanță ale motorului. Abordarea propusă a trebuit să abordeze mai multe provocări asociate cu utilizarea ochiurilor neuniforme, integrarea modelului motorului ca superelement și prezența interfețelor mesh neconforme. Au fost, de asemenea, derivate evaluări adjuvante analitice pentru toate răspunsurile. Cadrul a fost testat pe un model de motor simplificat, oferind o soluție consecventă.

Referințe

[1] Lattime S. B. și Steinetz B. M., „Sisteme de control al distanței motorului cu turbină: practici actuale și direcții viitoare” 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Documentul AIAA 2002-3790, iulie 2002. doi: https: //doi.org/10.2514/6.2002-3790 LinkGoogle Scholar

[2] Benito D., Dixon J. și Metherell P., „Metodă de modelare termomecanică 3D pentru a prezice distanțele de rulare ale vârfurilor locale ale compresorului” Lucrările ASME Turbo Expo, 2008, pp. 1-10, http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=1624570. Google Scholar

[3] Bettebghor D., Blondeau C., Toal D. și Eres H., „Bi-Objective Optimization of Pylon-Engine-Nacelle Assembly: Weight vs. Criteriu de compensare de tip " Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 48, nr. 3, 2013, pp. 637-652. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-013-0908-7 CrossrefGoogle Scholar

[4] Bendsøe M. P. și Kikuchi N., „Generarea topologiilor optime în proiectarea structurală folosind o metodă de omogenizare” Metode computerizate în mecanică și inginerie aplicată, Vol. 71, nr. 2, 1988, pp. 197–224. doi: https://doi.org/10.1016/0045-7825 (88) 90086-2 CrossrefGoogle Scholar

[5] Bendsøe MP, „Designul optim al formei ca problemă de distribuție a materialelor” Optimizare structurală, Vol. 1, nr. 4, 1989, pp. 193–202. doi: https: //doi.org/10.1007/BF01650949 CrossrefGoogle Scholar

[6] Allaire G., Jouve F. și Toader A.-M., „Optimizarea structurală folosind analiza sensibilității și o metodă de setare a nivelului” Journal of Computational Physics, Vol. 194, nr. 1, 2004, pp. 363–393. doi: https: //doi.org/10.1016/j.jcp.2003.09.032 CrossrefGoogle Scholar

[7] Xie Y. M. și Steven G. P., „O procedură evolutivă simplă pentru optimizarea structurală” Calculatoare și structuri, Vol. 49, nr. 5, 1993, pp. 885–896. doi: https: //doi.org/10.1016/0045-7949 (93) 90035-C CrossrefGoogle Scholar

[8] Zhu J.-H., Zhang W.-H. și Xia L., „Optimizarea topologiei în proiectarea structurilor aeronautice și aerospațiale” Arhivele metodelor de calcul în inginerie, Vol. 23, nr. 4, 2016, pp. 595–622. doi: https: //doi.org/10.1007/s11831-015-9151-2 CrossrefGoogle Scholar

[9] Remouchamps A., Bruyneel M., Fleury C. și Grihon S., „Aplicarea unei scheme pe două niveluri care include optimizarea topologiei la proiectarea unui pilon de aeronavă” Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 44, nr. 6, 2011, pp. 739–750. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-011-0682-3 CrossrefGoogle Scholar

[10] Xue C.-J., Xu F.-J., Xu Y. și Tan W., „Optimizarea topologiei structurale a monturii unui pilon folosind algoritmi de colonie de furnici” Journal of Aircraft, Vol. 49, nr. 3, 2012, pp. 724–734. doi: https://doi.org/10.2514/1.C031612 LinkGoogle Scholar

[11] Deparis S., Forti D. și Quarteroni A., „A Rescaled Localized Radial Basis Function Interpolation on Non-Cartesian and Nonconforming Grids” SIAM Journal on Scientific Computing, Vol. 36, nr. 6, 2014, pp. A2745 - A2762. doi: https: //doi.org/10.1137/130947179 CrossrefGoogle Scholar

[12] Rozvany G., „Despre constrângeri dependente de design și topologii singulare” Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 21, nr. 2, 2001, pp. 164–172. doi: https: //doi.org/10.1007/s001580050181 CrossrefGoogle Scholar

[13] Cheng G. și Guo X., „Abordarea ϵ -Relaxată în optimizarea topologiei structurale” Optimizare structurală, Vol. 13, nr. 4, 1997, pp. 258–266. doi: https: //doi.org/10.1007/BF01197454 CrossrefGoogle Scholar

[14] Bruggi M., „Cu privire la o abordare alternativă a constrângerilor de stres Relaxare în optimizarea topologiei” Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 36, nr. 2, 2008, pp. 125–141. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-007-0203-6 CrossrefGoogle Scholar

[15] Kreisselmeier G. și Steinhauser R., „Proiectarea sistematică a controlului prin optimizarea unui indice de performanță vectorială” Proiectare asistată de calculator a sistemelor de control, Elsevier, 1980, pp. 113–117. doi: https: //doi.org/10.1016/B978-0-08-024488-4.50022-X CrossrefGoogle Scholar

[16] Yang R. și Chen C., „Optimizarea topologiei bazate pe stres”. Optimizare structurală, Vol. 12, nr. 2-3, 1996, pp. 98–105. Google Scholar

[17] Duysinx P. și Sigmund O., „Noi dezvoltări în gestionarea constrângerilor de stres în distribuția optimă a materialelor” Al șaptelea simpozion AIAA/USAF/NASA/ISSMO privind analiza și optimizarea multidisciplinară, Documentul AIAA 1998-4906, 1998. LinkGoogle Scholar

[18] Le C., Norato J., Bruns T., Ha C. și Tortorelli D., „Optimizarea topologiei bazate pe stres pentru Continua”. Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 41, nr. 4, 2010, pp. 605–620. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-009-0440-y CrossrefGoogle Scholar

[19] Verbart A., Langelaar M. și Van Keulen F., „O abordare unificată de agregare și relaxare pentru optimizarea topologiei constrânse de stres”. Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 55, nr. 2, 2017, pp. 663-679. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-016-1524-0 CrossrefGoogle Scholar

[20] Andreassen E., Clausen A., Schevenels M., Lazarov B. S. și Sigmund O., „Optimizarea eficientă a topologiei în MATLAB folosind 88 de linii de cod” Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 43, nr. 1, 2011, pp. 1-16. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-010-0594-7 CrossrefGoogle Scholar

[21] Talischi C., Paulino G. H., Pereira A. și Menezes I. F., „PolyTop: A Matlab Implementation of a General Topology Optimization Framework Using Unstructured Polygonal Finite Element meshs,” Optimizare structurală și multidisciplinară, Vol. 45, nr. 3, 2012, pp. 329–357. doi: https: //doi.org/10.1007/s00158-011-0696-x CrossrefGoogle Scholar

[22] Lazarov B. S. și Sigmund O., „Filtre în optimizarea topologiei bazate pe ecuații diferențiale de tip Helmholtz” Revista Internațională pentru Metode Numerice în Inginerie, Vol. 86, nr. 6, 2011, pp. 765–781. doi: https: //doi.org/10.1002/nme.v86.6 CrossrefGoogle Scholar

[23] Coniglio S., Gogu C. și Morlier J., „Abordarea medie continuă ponderată și corectarea momentului: noi strategii pentru proiecția non-consecventă a plaselor în mecanica structurală” Arhivele metodelor de calcul în inginerie, 2018, pp. 1-29. doi: https: //doi.org/10.1007/s11831-018-9285-0 Google Scholar

[24] Bernardi C., Maday Y. și Patera A. T., „Descompunerea domeniului prin metoda elementului mortar” Metode asimptotice și numerice pentru ecuații diferențiale parțiale cu parametri critici, editat de Kaper H. G., Garbey M. și Pieper G. W., Vol. 384, NATO ASI Series (Series C: Mathematical and Physical Sciences), Springer, Dordrecht, Olanda, 1993, pp. 269–286. doi: https: //doi.org/10.1007/978-94-011-1810-1 CrossrefGoogle Scholar

[25] Krog L., Tucker A., ​​Kemp M. și Boyd R., „Optimizarea topologică a coastelor de aripi ale aeronavelor” A 10-a conferință de analiză și optimizare multidisciplinară AIAA/ISSMO, Documentul AIAA 2004-4481, 2004. LinkGoogle Scholar