應用Isight的復合材料桁架結構優化設計*

黃春芳，肖加余，鄭　青，鞠　蘇，江大志

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙　410073)

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應用Isight的復合材料桁架結構優化設計*

黃春芳，肖加余，鄭青，鞠蘇，江大志

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙410073)

摘要：輕質復合材料及其結構以其優異的力學性能在航天航空飛行器上得到了廣泛應用?？疾觳ＡЮw維/環氧復合材料方形截面桁架在典型彎曲載荷工況條件下的非線性結構承載性能。采用Isight集成平臺對桁架結構進行多參數優化設計，獲得滿足結構剛度和承載性能要求的最輕質桁架結構的幾何參數，并分析最優化結構在載荷作用下的結構非線性響應行為。結果表明采用Isight平臺對桁架結構進行多參數優化設計具有較高的效率和可信度。

關鍵詞：玻璃纖維復合材料；桁架；Isight集成平臺；ANSYS；結構優化設計

桁架結構由若干桿件及連接桿件的接頭以一定構型組合而成。桁架結構具有凈空間值高、在空間容易展開或裝配、受運載器整流罩尺寸限制小等優點，特別適合在大跨度甚至超大跨度結構中應用。桁架結構往往是高次超靜定結構，具有多向受力的優勢，其剛度和整體性較好，能有效地承受集中荷載、非對稱荷載以及各種動力荷載。同時，桁架的桿件和接頭容易實現標準化的設計，并制造成標準件，便于貯存、運輸和安裝。因而桁架結構在各類航天器中得到了廣泛的應用[1]。

國外復合材料桁架結構的研究、應用較早，現已廣泛應用于衛星、飛船、空間站、太空望遠鏡等航天器?！?br>