题目：复合材料桨叶调频优化研究

旋翼的振动控制是直升机设计中需要考虑的关键问题。降低桨叶的振动水平可以通过调整其固有频率使其远离气动力谐波分量的共振区。本文主要研究直升机复合材料桨叶动力特性分析与调频优化技术。运用有限元分析方法和响应面近似模型与遗传算法相结合的优化方法，优化桨叶的质量和刚度布置，改善桨叶的固有频率分布和动力特性，达到桨叶设计中减振的目的。首先，以C形梁桨叶为例，定义了一组能够准确描述桨叶剖面结构和桨叶整体结构的参数；其次，利用MSC.PATRAN建立桨叶参数化三维有限元模型，采用MSC.NATRAN进行预应力模态分析，分析旋转条件下桨叶的固有特性；最后，考虑重量重心、刚度、离心应力、自转惯量、颤振稳定性、主要阶次频率等因素，建立了桨叶动力学调频优化的数学模型，并且给出了优化流程。在多学科优化平台iSIGHT中集成优化环境，采用响应面近似模型与遗传算法相结合的优化方法，对参考桨叶进行调频优化，使其主要阶次的固有频率位于合适的频带内以避免发生共振，结果表明该方法在一定程度上可以改善桨叶的动力学特性。