Optimization of wing parameters to achieve minimum weight at defined aerodynamic loads

• Autorzy: Kachel S.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja parametrów skrzydła minimalnej masy z uwzględnieniem ograniczeń do obciążeń aerodynamicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the method suitable for optimization of parameters and applied to design aircraft subassemblies on the example of a swept wing. It outlines the assumptions that are necessary to develop a mathematical model and describes constraints that served as the basis to develop an algorithm and describe the corresponding procedures in the GRIP (Graphics Interactive Programming) language that is a part of the CAD/CAM/CAE Unigraphics system. The further part of the study comprises discussion how the wing parameters and the mass functional are affected by the rigidity constraints and strength constraints. The algorithm for designing aircraft components was finally developed with inputs to the multicriteria design process “Web Modelling” of an aircraft body. The study also includes initial assumptions to algorithms originally developed by the author and dedicated to the modelling of components incorporated into aircraft structures.

PL

W artykule zaprezentowano metodykę optymalizacji parametrów w zastosowaniu do projektowania zespołów samolotu na przykładzie skrzydła skośnego. Przedstawiono główne założenia niezbędne do opracowania matematycznego modelu. Opisano ograniczenia będące podstawą do utworzenia algorytmu i opisania procedur w języku GRIP (Graphics Interactive Programming) dla systemu CAD/CAM/CAE Unigraphics. Przeprowadzono dyskusję zmiany parametrów sztywnościowych i masy w zależności od ograniczenia obciążeniami aerodynamicznymi. Opracowano algorytm projektowania zespołów składowych samolotu z uwzględnieniem wejść do wielokryterialnego procesu projektowania Web Modelling bryły samolotu. W pracy zawarto założenia opracowanych przez autora i zastosowanych algorytmów modelowania elementów struktur lotniczych.

Słowa kluczowe

EN

aircraft structure optimization; parametrical design systems

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 51 nr 1
• Strony: 159--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Kachel S.

• Military University of Technology (MUT), Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Ameljańczyk A., 2009, Matematyczne aspekty modelowania pajęczynowego obiektów, Biuletyn Instytutu Systemów Informatycznych, 4, 1-8
• 2. Asselin M., 1997, An Introduction to Aircraft Performance, AIAA Education Series, AIAA
• 3. Björck A., Dahlquist G., 1987, Metody numeryczne, PWN, Warszawa
• 4. Błaszczyk P., 1996, Numeryczne aspekty modelowania geometrii samolotu na potrzeby metod panelowych, Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Technicznej – XXXV Sympozjon Modelowanie w Mechanice, 1, Gliwice, 31-36
• 5. Boehem W., 1984, Efficient Evaluation of Splines, Computing
• 6. Bochenek B., Krużelecki J., 2007, Optymalizacja stateczności konstrukcji, wspołczesne problemy, Politechnika Krakowska
• 7. Brusov W., 1996, Optymalne projektowanie wielozadaniowych statków latających, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa
• 8. Cea J., 1976, Optymalizacja. Teoria i algorytmy, WNT
• 9. Danilecki S., 2000, Projektowanie samolotów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• 10. Electronic Data Systems, 1999, UG Computer Numerical Control, Maryland
• 11. Electronic Data Systems, 1999, UG Open Graphics Interactive Programming, Maryland
• 12. Goraj Z., Sznajder J., 1995, Metody panelowe w mechanice lotu - możliwości i ograniczenia, Prace Instytutu Lotnictwa, 143, 4, 59-102
• 13. Hang E.J., 1978, Optimal design of dynamically loaded continuous structures, Numerical Methods in Engineering, 12, 299-317
• 14. Kachel S., 2008, Application of the GRIP CAD/CAM/CAE Language for the Reverse Engineering Parametric Modelling Method of the Aviation Structures, RRDPAE, ISSN: 1425-2104
• 15. Kachel S., 2009, Grafika inżynierska, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa
• 16. Kiciak P., 2000, Podstawy modelowania krzywych i powierzchni, wyd. I, WNT
• 17. Lawrynowicz J., 1977, Rachunek wariacyjny ze wstępem do programowania matematycznego, WNT 170 S. Kachel
• 18. Majid K.I., 1981, Optymalne projektowanie konstrukcji, PWN
• 19. Olejnik A., 1996, Aerosprężystość układów powierzchniowych, X-Serwis Sp. z o.o.
• 20. Olejnik A., Margański E., Jarzębiński L., Kachel S., 2006, Analiza obciążeń samolotu EM-11 ORKA, Sprawozdanie z Projektu Celowego 6T12 2003C/06230
• 21. Sibilski K., 2004, Modelowanie i symulacja dynamiki ruchu obiektów latających, Oficyna Wydawnicza MH, Warszawa