考虑机翼油箱燃油晃动抑制的肋板结构拓扑优化方法研究进展

文档名：考虑机翼油箱燃油晃动抑制的肋板结构拓扑优化方法研究进展
飞行器燃油晃动会对结构稳定性造成致命性影响,燃油剧烈晃动直接造成了1963年土星Ⅰ号火箭及2009年SpaceX猎鹰火箭的发射失败.尽管当前飞行器普遍采用主动燃油调控系统避免机体重心失衡,但燃油晃动带来的剩余油量测不准问题仍制约飞行器充分发挥其有效航程.鉴于燃油晃动所带来的消极影响,研究人员提出了包括提升结构刚性,安置阻尼吸振器,加装抑波隔板等抑制燃油波动的手段,然而此类方案均以增加飞机质量为代价,与飞机轻量化设计需求相抵牾.部分航天器采用主动姿态调整技术弱化了燃油晃动的强度,但对于需要良好机动性能的飞机仍不适用.考虑到机翼结构设计需优先满足力学设计需求,机翼油箱内可供利用的抑波结构仅有翼肋,因此,本研究探讨了如何使用拓扑优化技术设计翼肋串油孔布局,在不牺牲结构刚度、强度的前提下缩短燃油由晃动态恢复至平静可测量状态的时间.
作者：郑帅洪军李宝童
作者单位：西安交通大学陕西西安710049
母体文献：2018中国制造自动化技术学术研讨会论文集
会议名称：2018中国制造自动化技术学术研讨会  
会议时间：2018年8月1日
会议地点：北京
主办单位：中国机械工程学会,中国自动化学会
语种：chi
分类号：O39O35
关键词：飞行器  机翼油箱  燃油晃动  肋板结构  拓扑优化
在线出版日期：2021年12月15日
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