飞机结构强度与刚度优化设计

第２２卷增刊１　２０１３年５月　计算机辅助工程　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．２２　Ｓｕｐｐ１．１　Ｍｒｄｙ　２０１３　

航空靛　莱　文章编号：１００６—０８７１（２０１３）Ｓ１—０１５４—０６　

飞机结构总体优化设计方法　

赵少杰　

（中航飞机股份有限公司西安飞机分公司，西安７１００８９）　

摘要：优化设计可以改善结构的应力分布，合理布置材料，从而提高材料的利用率．通过对全机结　构逐层分解，确定优化设计变量、优化区域以及响应约束，并应用ＭＳＣ　Ｎａｓｔｒａｎ中的可行方向法和　

敏度分析方法，对ＭＡ７００飞机的机翼进行优化设计方法研究，考虑稳定性因素，初步解决长桁尺寸　确定的问题，为后续优化设计工作积累经验．　关键词：强度设计；优化设计；敏度分析；稳定性　中图分类号：Ｖ２４４　文献标志码：Ｂ　

Ｇｌｏｂａｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　

●●●Ｊ　Ｊ　Ｊ　ａＩｒＣｒａＩｔ　Ｓｔ】［．ＵＣｔｕｒｅ　

ＺＨＡＯ　Ｓｈａｏｊｉｅ　

（Ｘｉ’ａｎ　Ａｉｒｃｒａｆｔ　Ｃｏ．，ＡＶＩＣ　Ａｉｒｃｒａｆｔ　Ｃｏ．，Ｘｉ’ａｎ　７１００８９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｂｙ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｈｉｃｈ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｍｏｒｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｔｈｅ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ　ａｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ａｉｒｃｒａｆｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　

ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｎｇ　ｏｆ　ＭＡ７００　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＳＣ　Ｎａｓｔｒａｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ａｎｄ　

价值工程　《飞机结构强度》课程教学设计优化　Ｆｏｃｕｓｉｎｇ　ｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｐｏｓｔ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　曹俊彬①ＣＡＯ　Ｊｕｎ—ｂｉｎ；段莹②ＤＵＡＮ　Ｙｉｎｇ；李艳①ＬＩ　Ｙａｎ　（①空军第一航空学院航空修理工程系，信阳４６４０００；②郑州航空工业管理学院计算机科学与应用系，郑州４５００１５）　（０Ｙｒｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｉｒ　Ｆｏｒｃｅ　Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｐａｉｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｘｉｕｙａｎｇ　４６４０００，Ｃｈｉｎａ；　（￣）ＺｈｅｎｇｚｈＯＵ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｎ　４５００１５，Ｃｈｉｎａ）　摘要：本文从学情分析、教学内容设计、教学方法、教学资源和教学评价等方面，就如何优化任职教育课程设计进行了探讨，力求　为任职教育课程改革提供借鉴。　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｓｔ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｓｔａｔｅ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｐｏｓｔ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ．　关键词：课程教学设计；任职教育；教学方法；教学资源　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　Ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ；ｔｈｅ　ｐｏｓｔ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｓｏｕｒｅ　中图分类号：Ｇ６４２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４３１１（２０１３）０６—０２００—０２　０引言　课程是任职院校构建人才培养体系的基本单元，也是　人才培养过程的基本载体。课程教学设计是对教学实施的　系统构思，通过教学设计将现代教育理念、现代教育技术　与任职教育实践结合起来，对于保证教学活动的顺利进　行，提高教学的质量有着至关重要的作用。　只有优化教学设计，才能形成人才培养优势，鼓励优　秀军事人才脱颖而出。　因此，任职教育的课程教学设计化必须以现代教学理　念为指导，突出任职教育特点，达到改善认知结构、培养任　职能力、提高综合素质的目的。　１任职教育的内涵和特点　任职教育主要是“上岗”前的培训，是以职后教育为基　础，以岗位任职需求为牵引，以能力培养为本位的教育。从　一般意义上讲，任职教育是以解决任职所需的知识、以能　力培养为本位的教育。　从一般意义上讲，任职教育是以解决任职所需的知　识、能力、素质为目的的教育【ｌ１。军队院校的任职教育，是指　军官或士官在完成基础学历教育的基础上，为适应岗位逐　级晋升需要而进行的逐级职业教育。　任职教育的特点主要有以下五个方面［２１：　一是应用性。任职教育在使学员全面系统掌握理论和　专业知识的同时，强调实践应用，突出培养解决任职岗位　所需要的能力素质。　二是职业性。任职教育要求学员全面掌握军事理论知　识和专业技能，融研究、职业、学习于一体，属于比较综合　的高智力脑力劳动。　三是综合性。任职教育在培训过程中强调以实践为基　础消化理论，以操作为中介发展能力，以服务部队为宗旨　基金项目：空军第一航空学院教改重点项目。　作者简介：曹俊彬（１９８１一），女，湖南衡阳人，硕士，讲师，主要研究　方向为飞机结构强度，虚拟仿真和航空修理。中国军事　教育学会，会员号ＫＦＢ２０１２１６。　促进军官职业道德的形成。　四是实践性。任职教育培养相应的岗位工作能力，这　种实践能力的性质只有通过实践性教学才能达到目的。　五是全面性。现代信息化战争是一种一体化全方位的　战争，所以必须从总体上加以考虑，要求综合合成的能力。　２课程教学设计的优化策略　２．１强化基础学情分析找准教学设计的出发点任职　教育中学员是学习、认识、发展的主体，以学员的知识水平　和任职岗位需求为出发点，来确定和开展教学活动。但任　职学员从事的岗位类别各异，任职经历各不相同，学历也　存在差异，所以，在开课前应全面了解并分析学员的已有　的知识基础、技能基础、岗位类型、学习兴趣、学习动机等　情况，进而结合学员自身素质和学校的教学条件选择合理　的教学策略。　采用的分析方法主要有：设置专题调研，掌握培训目　标的岗位职责、专业需求、业务范围、履职现状和部队当前　的建设任务；发放调查问卷表，详细了解每个学员的受训　简历、任职经历和个人发展需求；组织行教联系或者教学　座谈，重点了解学员的学习兴趣和学习动机，提高教学的　针对性：查阅人才培养方案和相关课程的成绩，与其他课　程教员进行有效沟通，了解学员是否具备学习新课程的条　件，以便决定教学起点先行课程基础；借助网络或其他通　信方式丰富学情资料的来源途径。　此外，还应该在授课过程中及时了解学员对某一单元　或某一节课学习内容的具体准备情况，可以通过测验、观　察、询问等手段分析学员的情况。　２．２优化教学内容找准教学设计的基本点　２＿２＿１处理好三维目标进行教学设计前，必须认真　研读《课程标准》，明确《课程标准》所承载的课程理念及　“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维　度的具体教学目标。这三个教学目标体现了任职教育中课　程的教学不只是为了提高学员的基础知识和基本技能，而　且要使学员在学习中，获得解决问题和分析问题的方法，

２０１０年１０月　电　力　科技　与　环　保　第２６卷　第５期　

板筋结构强度计算及最优化设计　

Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｅｅｔ——ｂｅａｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　

王勇‘，李谨　

（１．浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江诸暨３ｌ１８００；２．国电科学技术研究院，江苏南京２１００３１）　

摘要：板筋结构是除尘器的重要结构形式，其结构的强度与除尘器的安全性有着密切的关系。介绍了板筋结构在　除尘器应用中的荷栽、强度计算方法，并利用ＶＢ软件进行板筋结构最优化设计。　关键词：板筋结构；强度计算；最优化　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｈｅｅｔ—ｂｅａｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｄｕｓｔ　ｒｅｍｏｖｅｒｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｃｌｏｓｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｗｉｔｈ　ｄｕｓｔ　ｒｅｍｏｖｅｒｓ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｌｏａｄ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　

ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ＶＢ　ａｂｏｕｔ　ｓｈｅｅｔ——ｂｅａｍ　ｉｎ　ｄｕｓｔ　ｒｅｍｏｖｅｒｓ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｈｅｅｔ—ｂｅａｍ　ｓｔｒｕｃｔｕ　ｒｅ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　中图分类号：ＸＴ０１．２　文献标识码：Ｂ　文章编号：ｌ６７４—８０６９（２０１０）Ｏ５—０４３一Ｏ２　

随着国家对大气污染问题重视程度的提高，烟　

气治理技术的应用越来越广泛，除尘设备用户和制　

造厂家对其安全性和经济性方面的关注度也逐渐提　

高。目前，国内许多厂家在除尘器本体结构设计上　

多采用类比法，即参考以往的实例来进行等效代换，　

这往往会造成材料的浪费或存在一定的安全隐患。　

２００２年３月　

第２９卷第１期　强度与环境　

ＳｎⅢＣｎＪＲＥ＆ＥＩ　硼日０ｆ　皿丑　ｒ　Ｅ％Ⅱ幔臣Ｒ　Ｇ　Ｍａｒ　２Ｏ陀　

Ｖｏｌ　２９。Ｎｏ　

基于强度和刚度可靠度的结构优化设计　

周健生蔡荫林　

（暗尔滨工程大学．哈尔滨．１５０００１．中国）　

摘要：　以结构系统的可靠性作为结构的优化控制参数：用改进的分枝限界法判认主要戋效模式。用　

ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度　导出了强度、刚度可靠度的灵敏度分析表达式＝提出最佳矢量型法的迭　

代公式．有效地求解了结构在系统可靠度约束下的最小重量设计问题，算例的结果说明了方法的有效性　

关键词：强度；刚度ｉ可靠性；结构优化设计　

中图分类号：ＴＵ３１２　２文献标识码：土文章编号：１００６—３９１９（２００２｝０１—００２７一ｏ８　

Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　Ｓｔｉｆｎｅｓｓ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ－ｂａｓｅｄ　

Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＺＨＯＵ　Ｊｉａｎ—ｓｈｅｎｇ　ＧＭ　Ｙｉｎ－ｌｉｎ　

Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｒ　ｒ．ｅｅｎ　Ｕｔｆｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ，１５０００１，Ｃｈｉｔｉｎ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ－ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｂ＂ｏｆ　８ｔｒＬＩ￣，ｔｌＪＪ￣ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅ—　

ｓｉｇｍａ　Ｔｈｅ　ｓｉｍｆｉｆｉｃａｎｔ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｎ￣：ｌｅｌｓ　ａｘｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｉｎｇ　ｔ｜｜ｅ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｂｒａｎｃｈ—ａｎｄ—ｂｏｕｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｓｔｒｕｅｔｕｒａＪ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｂｖ　ＰＮＥＴ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｔｘｓ　ｏｆ　ｓｅｒ￣ｉｔｉ，，＇ｉｌｙ　ａｓｕｄｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｎ　ｎｇｈ　ａｎｄ　ｓ曲　ｓ￣ｌｉａｂｉｌｉｔｙ