[發(fā)明專利]帶耳片矩形梁截面尺寸確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110232655.8
• 申請(qǐng)日: 2011-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN102411652A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅務(wù)揆;洪兆貴;謝懷強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域，涉及一種用于顫振模型設(shè)計(jì)的、帶耳片的矩形梁截面尺寸的確定方法。

背景技術(shù)

對(duì)于大展弦比機(jī)翼的飛機(jī)顫振模型設(shè)計(jì)，單梁模型的結(jié)構(gòu)形式廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身、尾翼等結(jié)構(gòu)。為了可以滿足三向剛度的設(shè)計(jì)要求，帶耳片的矩形截面是一個(gè)理想的設(shè)計(jì)形式。以往通常需要通過(guò)試湊的方法獲取滿足要求的截面尺寸。試湊法的思路如下：首先，憑經(jīng)驗(yàn)給出一組尺寸數(shù)據(jù)，包括耳片厚度t、矩形半寬度a、半高度b和截面半寬l；其次，計(jì)算截面的特性，包括垂直向慣性矩I_x、側(cè)向慣性矩I_y和極慣性矩J，和預(yù)定數(shù)值進(jìn)行比較，獲取特性誤差；再次，如果誤差較大，則調(diào)整截面尺寸數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行截面特性的計(jì)算，再和預(yù)定數(shù)值進(jìn)行比較，再次獲取特性誤差，并進(jìn)行誤差判斷。通過(guò)這種不斷地試湊調(diào)整和迭代的方法，直至截面特性的誤差滿足要求為止，最終獲得滿足誤差要求的截面尺寸。試湊的方法有如下缺點(diǎn)：第一、調(diào)整截面尺寸數(shù)據(jù)需要設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，憑經(jīng)驗(yàn)給出的尺寸數(shù)據(jù)往往誤差很大，甚至?xí)霈F(xiàn)很難調(diào)整出滿足設(shè)計(jì)要求的尺寸的情況，影響模型截面剛度的精度，增加了模型設(shè)計(jì)的不確定性。第二、通過(guò)試湊法要確定截面尺寸，需要進(jìn)行多輪次的人工調(diào)整和判斷，時(shí)間長(zhǎng)，效率低，嚴(yán)重影響模型設(shè)計(jì)周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種用于顫振模型設(shè)計(jì)的、帶耳片的矩形梁截面尺寸的確定方法，以提高模型截面剛度的精度，減少模型設(shè)計(jì)的不確定性，縮短確定截面尺寸的時(shí)間，提高顫振模型的設(shè)計(jì)效率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：帶耳片矩形梁截面尺寸確定方法，在保證帶耳片矩形梁具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩I_x、側(cè)向慣性矩I_y和極慣性矩J以及耳片厚度為t的情況下，確定其矩形的寬度2a、高度2b和截面寬度2l，其特征在于，確定帶耳片矩形梁截面尺寸的步驟如下：

1、計(jì)算不帶耳片矩形梁在具有預(yù)定數(shù)值的垂直向慣性矩I_x和極慣性矩J時(shí)的矩形截面半寬度a_r和截面半高度b_r：

1.1、設(shè)定第一中間變量α的初始值α₀＝0.93～0.99：

1.2、根據(jù)下式計(jì)算第二中間變量p和第三中間變量q：

p=16α0(π2)5(1-J4Ix)q=Ix8α0(π2)5(1-J4Ix)...[1]]]>

1.3、計(jì)算初始半寬度a₀和初始半高度b₀：