[发明专利]一种防热结构优化方法

摘要

本发明涉及飞行器防热结构设计领域，特别是涉及一种防热结构优化方法。防热结构优化方法包括如下步骤：选取防热结构中绝热材料层总厚度尺寸L为设计变量；选取防热结构的内壁面温度的预定变化范围建立约束条件；以防热结构的总质量作为优化目标，建立目标函数；采用有限元计算防热结构内壁面的当前温度，把内壁面的当前温度与约束条件进行比较；如果不满足要求，则返回步骤一，对所述设计变量进行优化，并重复步骤一至步骤四，直到满足要求。本发明的防热结构优化方法能够对防热结构进行热分析优化设计，能够进一步降低防热结构厚度对飞行器总体性能的影响。

主权项

一种防热结构优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、选取防热结构中绝热材料层总厚度尺寸L为设计变量；步骤二、选取所述防热结构的内壁面温度的预定变化范围作为约束，建立约束条件；步骤三、以所述防热结构的总质量作为优化目标，建立如下目标函数：W(l)＝W₀+ρSL；其中，W(l)为所述防热结构的结构总质量；W₀为不变质量，指所述防热结构中不参与优化部分质量；ρ为绝热材料层的材料密度；S为防热结构表面积；L为设计变量，即所述防热结构中需要进行优化的部分；步骤四、采用有限元计算所述防热结构内壁面的当前温度，把所述内壁面的当前温度与约束条件进行比较；如果不满足要求，则返回步骤一，对所述设计变量进行优化，并重复步骤一至步骤四，直到满足要求。