摘 要：在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，對于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)方案的選擇有很多方法，文章介紹通過加權(quán)法對方案進(jìn)行比較分析，選出最優(yōu)的方案。

關(guān)鍵詞：加權(quán)法；飛機(jī)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化

1 概述

隨著飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)方案越來越多，結(jié)構(gòu)方案的決定因素也越來越多，結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)選比較在一定程度上決定了該項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)度及研發(fā)成本，所以方案的評價(jià)就顯得很重要。方案的優(yōu)選評價(jià)分定性評價(jià)和定量評價(jià)兩部分，其中定性評價(jià)部分因?yàn)闆]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以很難準(zhǔn)確地判斷和選擇。為了解決這樣的問題，飛機(jī)結(jié)構(gòu)方案的定量評價(jià)就成為飛機(jī)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化選擇的發(fā)展趨勢。

定量評價(jià)方法很多，其中加權(quán)法模型簡單，計(jì)算簡便，在國外加權(quán)法在很多公司都用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化選擇。

2 基本分析方法

在確定結(jié)構(gòu)方案的評價(jià)因素后，運(yùn)用加權(quán)法得出各個(gè)方案的數(shù)值分析結(jié)果，根據(jù)結(jié)果可以對結(jié)構(gòu)方案形成判斷和選擇。

2.1 確定評價(jià)因素

在對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行評判和選擇之前，根據(jù)要選擇的方案類型確定方案的評價(jià)因素，因?yàn)椴煌念愋推湓u價(jià)因素不同，一般來說對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案其評價(jià)因素有：傳力路線、受力形式、損傷容限特性、重量、零件數(shù)量、緊固件數(shù)量、加工工藝、材料成本、加工成本、加工難度、裝配難度、總裝工時(shí)等。

2.2 確定評價(jià)因素的權(quán)重值

在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中評價(jià)因素的權(quán)重值并不是一成不變的，要根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的功能和部位分別對待，一般因素權(quán)重值取1，重要因素權(quán)重值取2（一般來說權(quán)重值不要相差太大，否則對結(jié)果影響較大）。比如在框的方案選擇上，對于增壓機(jī)身段，損傷容限特性是最重要的因素，因此權(quán)重值取2，對于非增壓的機(jī)身段損傷容限特性的權(quán)重值就可以取1。

2.3 確定滿足設(shè)計(jì)要求的可行性方案

在飛機(jī)設(shè)計(jì)中對于同一結(jié)構(gòu)，我們可能會提出很多種方案，只要能夠想到的方案我們都要一一列舉出來，這些方案有的是能夠滿足設(shè)計(jì)要求，有的不一定能滿足設(shè)計(jì)要求，在用加權(quán)法對方案進(jìn)行判定和選擇之前應(yīng)該先對所有的方案進(jìn)行定性分析，將不能滿足設(shè)計(jì)要求的方案排除在外。注意在用加權(quán)法進(jìn)行判定和選擇時(shí)，滿足設(shè)計(jì)要求的方案至少要有3種方案。

2.4 分析和判定表

對設(shè)計(jì)方案的分析和判定要按照下表來進(jìn)行，從若干方案中先選擇一個(gè)方案作為參考基準(zhǔn)，其他的方案都與該方案作對比分析完成該表。

2.5 選擇方案

通過上面的統(tǒng)計(jì)表我們可以得到所有方案的加權(quán)數(shù)和有利項(xiàng)的總數(shù)，在選擇方案時(shí)我們首先要看加權(quán)數(shù)高的方案的有利項(xiàng)是否最多，如果最多則該方案為最優(yōu)方案，負(fù)責(zé)則要和有利項(xiàng)最多的方案進(jìn)行更加詳細(xì)的對比分析，選出最優(yōu)方案，選出的方案作為優(yōu)先方案，再從其他方案中選出第二優(yōu)選方案作為我們的備選方案。

3 結(jié)束語

通過該方法我們基本上能夠從眾多的方案中優(yōu)選出滿足設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)方案，由于本人經(jīng)驗(yàn)有限，難免有不到之處，希望大家理解，本文僅供參考學(xué)習(xí)。

作者簡介：尤宏良（1973-），男，陜西西安人，中航沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司總體室，主研方向：飛機(jī)總體設(shè)計(jì)。