分级型放射肋短壳结构集中力扩散优化设计

在航天箭体结构设计中，燃料贮箱因其特殊的连接形式往往受较大的集中力作用。传统的放射肋短壳结构被用来扩散集中力以减小其造成的危害，但实际效果并不理想。本文基于拓扑优化的概念设计，综合实际短壳结构承载环境和可制造性，提出了一种“分级型放射肋”贮箱短壳结构。围绕刚度、强度、减重、稳定性和集中力扩散效果等多种需求，基于NSGA-Ⅱ遗传算法建立了多目标优化问题模型。通过形状和尺寸的协同优化策略，得到多目标优化的最优Pareto解集。通过三层级、两层级、单一层级最优设计与传统均匀放射肋设计的对比，验证了分级型放射肋设计的优势和效果；之后，结合实际工程要求选择合理的设计方案