EnginSoft - Conference Abstracts

EnginSoft Users' Meeting 2008
Le Tecnologie CAE nell'Industria

Ottimizzazione strutturale (con vincoli statici e di instabilità elastica) di una semiala in materiale composito di elevato allungamento e angolo di freccia

Di Marco Antonio - Alenia Aeronautica

Abstract

Il lavoro svolto ha avuto l’obiettivo di definire una metodologia di ottimizzazione di una semiala realizzata interamente in materiale composito. A partire da un layout strutturale interno definito a priori, l’obiettivo è stato quello di definire la configurazione avente il minor peso strutturale (problema monoobiettivo) e soddisfacente dei vincoli di rigidezza torsionale e flessionale all’estremità alare, dei vincoli di robustezza, dei vincoli di instabilità elastica sui pannelli alari e sulle anime dei longheroni.

Le variabili di ottimizzazione scelte sono relative al numero delle lamine e agli spessori dei cores dei pannelli sandwich con cui sono state realizzate le varie componenti strutturali e le larghezze delle solette dei longheroni.

Si è utilizzato come solutore il Nastran, sia per l’analisi statica lineare (SOL 101) sia per l’analisi di instabilità dei pannelli alari (SOL 105). Per l’instabilità a taglio delle anime dei longheroni invece si è fatto uso di un programma aziendale scritto in linguaggio Fortran. Inoltre sono stati implementati nel work-flow altri programmi aziendali per il post-processing dei dati di output.

Nel processo di ottimizzazione è stato sondato l’intero spazio di progetto allo scopo di ricercare una soluzione di ottimo globale senza correre il rischio di fermarsi ad una eventuale soluzione di ottimo locale come accadrebbe con un meno sofisticato metodo del gradiente.

A tale scopo è stato utilizzando l’algoritmo di ottimizzazione genetico MOGA-II, caratterizzato da elevata robustezza e capacità di gestire la presenza di molteplici vincoli. Il lavoro svolto ha permesso di determinare una configurazione di ottimo in accordo con l’esperienza aziendale in tempi industrialmente accettabili.