【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构优化设计，具体涉及一种舱段加筋优化设计方法。
技术介绍
1、舱段结构优化是提升飞行器综合承载性能的重要手段。受限于加工工艺，拓扑优化设计的构型虽然性能更优，但制造复杂，制造成本高。而筒段与纵横筋条的组合形与现有舱段制造手段更为兼容。因此有必要对舱段的纵横筋条进行优化设计，降低重量的同时，提升舱段综合承载性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种舱段加筋设计方法。该方法具体包含4个模块：(1)舱段网格参数化模块；(2)参数网格重构模块；(3)设计变量表征模块；(4)设计变量全局优化模块；
2、模块1：舱段网格参数化模块：该模块将舱段网格映射到单位正方形，形成参数化网格；
3、步骤1.1：获取舱段每个网格节点的一环临近点编号，获取舱段每个网格节点所属单元编号，计算每个单元的法向量，基于网格节点周围单元法向量平均，计算每个节点法向量；
4、步骤1.2：将舱段4条边网格节点映射到单位正方形四条边上，映射后节点位置比例关系保持不变；使用tutte曲面参数化算法或floater曲面参数化算法将舱段上节点映射至该单位正方形，该单位正方形上网格称为参数化网格，构建参数化网格节点和舱段网格节点坐标间的映射关系；
5、模块2：设计变量表征模块：选取的典型设计变量为筋条高度、筋条厚度、和筋条分布，使用分段线性函数映射的方式构建筋条分布形式；
6、模块3：参数网格重构模块：该模块的主要目的是将参
7、步骤3.1：基于设计变量值，在参数平面对应位置的法向生成筋条，并基于此划分网格；
8、步骤3.2：基于模块2获得的舱段网格与参数网格间映射关系，使用三维线性插值算法，将参数域网格反映射至舱段域；同样基于线性插值，获取舱段加筋位置法向量，基于设计变量信息生成筋条。
9、模块4：全局优化算法模块：构建目标与约束函数，使用多点凸优化算法更新设计变量，获取最优筋条构型。
10、本专利技术与现有技术相比优势有：
11、(1)本专利技术提出使用曲面参数化算法构建舱段网格和参数化域网格的映射关系，避免繁琐的六面体网格划分，仅需对舱段表面划分三角形面网格。
12、(2)本专利技术提出使用法向量的方式实现舱段网格加筋，同样可以避免繁琐的六面体网格划分。
13、(3)本专利技术提出使用分段线性函数映射的形式表征筋条分布，优化变量数目由筋条数目降低为分段线性函数的段数减一，大大降低优化变量，提升设计效率。
14、(4)本专利技术提出使用多点凸优化算法实现全局寻优，相较于遗传算法等纯搜索算法，提升效率。
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1.一种舱段加筋设计方法，其特征在于，该方法具体包含4个模块：(1)舱段网格参数化模块；(2)参数网格重构模块；(3)设计变量表征模块；(4)设计变量全局优化模块；
2.根据权利要求1所述的一种舱段加筋设计方法，其特征在于，所述的模块1中包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种舱段加筋设计方法，其特征在于，所述的模块3中包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种舱段加筋设计方法，其特征在于，该方法具体包含4个模块：(1)舱段网格参数化模块；(2)参数网格重构模块；(3)设计变量表征模块；(4)设计变量全局优化模块；
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘易斯，霍泽凯，高勇，肖登红，唐奇，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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