計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)鉚釘連接優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、飛機(jī)的框架由許多部分組裝而成，而鉚釘連接是飛機(jī)裝配中最常用的連接方式之一。商用飛機(jī)上通常有上百萬的鉚釘，首先，它們在飛機(jī)安全性上有著決定性的作用。其次，鉚釘數(shù)量的減少也會(huì)相應(yīng)地減少飛機(jī)制造的費(fèi)用。最后，由于連接部分的單位體積的重量和成本都高于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的其他部分，因此鉚釘連接在設(shè)計(jì)中也占有非常重要的地位?？傮w來說，鉚釘連接設(shè)計(jì)對飛機(jī)的機(jī)械性能、可制造性以及研發(fā)費(fèi)用有著重要的影響。
　　目前，飛機(jī)鉚釘連接設(shè)計(jì)涉及到設(shè)計(jì)與計(jì)算兩個(gè)部門。

2、部門之間的數(shù)據(jù)交流過程往往不僅浪費(fèi)大量時(shí)間，而且也因?yàn)榕浜喜粎f(xié)調(diào)導(dǎo)致數(shù)據(jù)版本等出現(xiàn)錯(cuò)誤。此外，由于飛機(jī)鉚釘設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)變量眾多且需要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)復(fù)雜，所以很難僅僅依靠自動(dòng)優(yōu)化算法來完成優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　為了解決這個(gè)問題，本文提出了一種計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)鉚釘連接優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。方法首先開發(fā)了一個(gè)鉚釘連接設(shè)計(jì)的評價(jià)算法，該評價(jià)算法將鉚釘連接的設(shè)計(jì)變量，例如鉚釘?shù)臄?shù)目、位置、種類等，轉(zhuǎn)化為與結(jié)構(gòu)性能直接相關(guān)的觀察變量，例如鉚釘?shù)陌踩禂?shù)、鉚釘間距

3、、結(jié)構(gòu)質(zhì)量等，再將觀察變量轉(zhuǎn)化為機(jī)械性能、可制造性、輕量性、符合行業(yè)規(guī)則性四個(gè)評價(jià)指標(biāo)，最終將四個(gè)評價(jià)指標(biāo)整合為結(jié)構(gòu)的總性能，設(shè)計(jì)者根據(jù)評價(jià)算法提供的反饋信息對初始方案進(jìn)行初步的優(yōu)化設(shè)計(jì)；其次利用人工免疫系統(tǒng)優(yōu)化算法進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，人工免疫系統(tǒng)優(yōu)化算法是由人體免疫系統(tǒng)機(jī)制啟發(fā)的隨機(jī)優(yōu)化算法，它將方案當(dāng)做抗體，目標(biāo)函數(shù)當(dāng)做抗原，本文將初步優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案放入初始方案群中，通過對方案群的復(fù)制、變異、選擇等步驟提高方案的總性能，得到最終的