[发明专利]一种采用格栅结构的飞行器机翼盒段及设计方法

权利要求书

1.一种采用格栅结构的飞行器机翼盒段，包括格栅肋，蒙皮面板；所述格栅肋外侧包裹蒙皮面板形成机翼盒段，其特征在于：所述格栅肋由若干根加强肋相互交叉形成格栅构形，格栅肋和蒙皮面板均由若干层纤维增强复合材料层合板制成，蒙皮面板固定于格栅肋的外侧；所述格栅肋铺设八层不同角度的纤维增强复合材料，前四层与后四层纤维增强复合材料对称铺设，其中第一层纤维增强复合材料角度为-151.2°至-166.7°，第二层纤维增强复合材料层角度为7.9°至11.1°，第三层纤维增强复合材料层角度为1.9°至2.1°，第四层纤维增强复合材料层角度为0.025°至0.03°；蒙皮面板铺设十六层不同角度的纤维增强复合材料，前八层与后八层纤维增强复合材料对称铺设，其中第一层纤维增强复合材料层角度为-66.7°至-78.2°，第二层纤维增强复合材料层角度为80.1°至106.5°，第三层纤维增强复合材料层角度为72.1°至74.5°，第四层纤维增强复合材料层角度为0.11°至0.14°，第五层纤维增强复合材料层角度为-51.9°至-53.7°，第六层纤维增强复合材料层角度为44.5°至52.1°，第七层纤维增强复合材料层角度为47.3°至51.9°，第八层纤维增强复合材料层角度为0.05°至0.08°。

2.如权利要求1所述采用格栅结构的飞行器机翼盒段的设计方法，其特征在于：方法如下：

1)、初始设计，根据飞机的整体参数设定飞机机翼的固有频率；

2)、设定原始机翼盒段的格栅肋和蒙皮面板的纤维增强复合材料层的铺层角度，采用有限元分析软件对步骤1的固有频率进行基频响应分析；

3)、将步骤2中原始机翼盒段格栅肋和蒙皮面板的纤维增强复合材料层的铺层角度数据从有限元分析软件导出，得到bdf片段文档；

4)、采用计算机中记事本程序打开步骤3导出的bdf片段文档进行关联设计变量，bdf片段文档如下表：

  1  2  3  4  5  6  7  8  DESVAR  ID  LABEL  XINT  XLB  XUB  DELXV  DDVAL  DESVAR  1  com_o1  -45  -90  90  0.5

  DESVAR  1  com_leiban_O1  -45  -180  180  0.5  DESVAR  2  com_leiban_O2  90  -180  180  0.5  DESVAR  3  com_leiban_O3  45  -180  180  0.5  DESVAR  4  com_leiban_O4  0  -180  180  0.5  DESVAR  5  com_mengpi_O1  -45  -180  180  0.5  DESVAR  6  com_mengpi_O2  90  -180  180  0.5  DESVAR  7  com_mengpi_O3  45  -180  180  0.5  DESVAR  8  com_mengpi_O4  0  -180  180  0.5  DESVAR  9  com_mengpi_O5  -45  -180  180  0.5  DESVAR  10  com_mengpi_O6  90  -180  180  0.5  DESVAR  11  com_mengpi_O7  45  -180  180  0.5  DESVAR  12  com_mengpi_O8  0  -180  180  0.5

表中：ID为设计变量编号，LABEL为用户指定的设计变量名称，XINT为设计变量的初始值，XLB和XUB分别为设计变量的上下限，DELXV为优化过程中设计变量的改变量与设计变量变化区间长度的最大值，DDVAL用于定义离散变量；

5、)将根据步骤4中设计完成的变量数据输入有限元分析软件中，对输入数据进行多次迭代计算，将两次相邻迭代后的数值进行对比，如果两次相邻迭代数值差小于0.001则视为结果收敛，如果两次相邻迭代数值差大于0.001，视为未收敛；迭代计算次数大于或等于15次，其迭代结果未收敛，则迭代15次计算后依然输出数据；迭代计算完成后得到机翼盒段的纤维增强复合材料层角度。