清华大学学报(自然科学版)

作者：张青松, 贾山, 陈金宝, 徐颖珊, 佘智勇, 蔡成志, 潘一华

单位：1. 南京航空航天大学 航天学院, 南京 211106;<br>2. 航天进入减速与着陆技术航天科技重点实验室, 南京 211106;<br>3. 深空星表探测机构技术工信部重点实验室, 南京 211106;<br>4. 北京空天技术研究所, 北京 100000

关键词：机翼结构设计,组合体无人机,拓扑优化,疲劳寿命,气动特性

基金：国家科技专项（20-163-03-ZT-002-010-03，2021-JCJQ-JJ-0233）；国家自然科学基金面上项目（52075242）\r\n

轻量化是飞行器设计及优化的关键指标，直接影响飞行器的作战效能。该文针对大展弦比组合式无人机中的单体无人机承力结构设计及轻量化设计需求，建立组合体无人机单体机翼框架模型，提出了在气动循环载荷作用和疲劳寿命的约束下，对机翼主要传力构件进行拓扑优化的整体设计优化方法：首先，通过有限元方法分析机翼全工况下气动载荷；其次，在极限载荷循环作用下分析机翼全域的疲劳寿命特性；最后，通过拓扑优化技术对单体机翼承力框架进行体积优化设计，优化后机翼框架减重35%，有效实现了机翼框架的轻量化设计目标。

来源：2023年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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