[发明专利]一种复合材料进气道的优化设计方法

权利要求书

1.一种复合材料进气道的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100.将进气道分为若干段，段数用N表示；

S200.将步骤S100中第N段进气道根据加强筋(2)数量分为若干种情况，根据约束条件对每种情况下的进气道的结构尺寸进行优化，得到使第N段进气道的重量最小时，进气道的结构尺寸；

所述步骤S200中的尺寸优化包括以下步骤：

S210.简化设计变量，每段进气道结构尺寸参数均用加强筋(2)的厚度t和加强筋(2)的高度h表示；

S220.初始化第N段进气道的结构尺寸参数，加强筋(2)的厚度t＝t₀，加强筋(2)的高度h＝h₀；并计算第N段进气道的初始重量W₀；

S230.保持加强筋(2)的高度h＝h₀，优化加强筋(2)的厚度t为t_*，使第N段进气道重量最轻，为W_min1；

S240.保持加强筋(2)的厚度t＝t₀，优化加强筋(2)的高度h为h_*，使第N段进气道重量最轻，为W_min2；

S250.W_min1和W_min2满足条件|(W_min1-W_min2)/W₀ |＜0.01，尺寸优化结束；

S300.根据步骤S200中进气道的结构尺寸，设计出所有满足工艺条件的复合材料的铺层顺序方案；

S400.对步骤S300中每一种复合材料铺层顺序方案建立仿真计算模型，在满足约束条件的结果中，选择使进气道重量最轻的铺层顺序方案。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料进气道的优化设计方法，其特征在于，所述步骤S100中，根据进气道在无人机骨架上的安装位置将进气道分为若干段。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料进气道的优化设计方法，其特征在于，还包括步骤：

S260，当W_min1和W_min2不满足条件|(W_min1-W_min2)/W₀|＜0.01时，重新初始化第N段进气道的结构尺寸参数，加强筋(2)的厚度加强筋(2)的高度其中d₁＝W₀-W_min1，d₂＝W₀-W_min2；重复步骤S220 至S260。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种复合材料进气道的优化设计方法，其特征在于，所述步骤S200和步骤S400中的约束条件为进气道的最大变形量小于复合材料许用变形量。

5.根据权利要求3所述的一种复合材料进气道的优化设计方法，其特征在于，所述步骤S210中，进气道筒体(6)的厚度等于加强筋(2)厚度t的1.25倍，加强筋(2)宽度等于加强筋(2)高度h的0.6倍。