基于流固耦合的机翼结构优化设计

简介

针对前置螺旋桨条件下复合翼无人机机翼的结构布局优化问题,采用CFD软件并基于Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型的多参考系模型方法进行气动特性分析,并利用ANSYS Workbench静力学模块对机翼进行流固耦合分析。根据翼型的设计原理,以S4320作为机翼翼型进行机翼模型的建立,对机翼内部结构进行初始布局设计,并对机翼采用参数化建模;采用流固耦合对机翼施加边界条件,从而进行静力学分析;最后基于遗传聚合的响应面法进行优化。结果表明机翼的最大变形量降低了29.3%,最大应力值下降了11.7%。此优化方法能够准确地得到机翼结构的最佳布局。