As the primary structural component connecting the engine to the wing or fuselage, an aircraft pylon requires optimized structural efficiency; this paper provides topology optimization of multimaterial pylons using the generalized shape function (gSF) approach. The gSF method uses $n$ natural-coordinate design variables per element to provide optimized designs up to $2^n$ distinct material phases while promoting close to discrete material layouts in conjunction with the density and formulated Heaviside projection filters. Pylon structural compliance is minimized subject to volume constraints. Exploiting the geometric features of a typical pylon structure, multimaterial evolution is performed on a corresponding 2D design domain representing the midplane, with up to 14 candidate materials. The optimized two-dimensional layout is then extruded to achieve the corresponding three-dimensional optimized pylon structure. The Method of Moving Asymptotes is employed to achieve the final design variables. The resulting convergence histories exhibit smooth and stable objective minimization. The results highlight the capability of the multimaterial topology optimization framework to effectively optimized aircraft pylons with multiple candidate materials, without requiring a considerable expansion of the design variable set.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

美陆军-工业界协同推进反无人机系统技术发展
专知会员服务
12+阅读 · 8月5日
无人机空地网络研究综述
专知会员服务
51+阅读 · 2024年5月19日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
航空制造知识图谱构建研究综述
专知
38+阅读 · 2022年4月26日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
浅析共轴双旋翼无人直升机系统设计
无人机
21+阅读 · 2018年11月15日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 11月4日
VIP会员
最新内容
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
16+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
17+阅读 · 10月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员