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翼面连接设计是飞机设计中非常重要的环节,需要设计人员付出大量精力研究接头的各种结构型式。对接接头是飞机结构中典型的翼面连接形式,由于受载情况复杂,接头往往是强度和疲劳的薄弱部位,所以对接头进行设计优化很有意义。 针对对接接头拓扑优化问题,本文首先分析了接头结构型式设计参数,探讨了有效高度比对耳片接头重量的影响。然后借助试验设计和 Kriging代理模型技术,提出了对接接头参数优化策略。应用试验设计法选取样本点,通过非线性有限元接触分析得到该样本点的响应(重量、等效应力),以此建立 Kriging代理模型,并采用更新技术提高 Kriging模型的精度,应用多岛遗传算法对该代理模型进行优化获得最优解。利用上述方法,分别研究了耳片接头和常规梳状接头的参数优化问题,所得结果表明该方法减重效果明显,优化效率高。针对梳状接头,在有、无预紧力作用下分别对其进行参数优化,比较发现,施加适量预紧力可以改善结构的受载情况。 由于常规梳状接头存在结构偏重、局部应力严重的问题,本文设计了一种机翼结构对接的柱面梳状接头形式,应用上述方法对其进行参数优化,结果表明柱面梳状接头可以有效降低结构的应力和重量。