[發明專利]一種建模方法、測試彎矩的方法以及測試撓度的方法有效
| 申請號: | 201510347213.6 | 申請日: | 2015-06-23 |
| 公開(公告)號: | CN104951610B | 公開(公告)日: | 2018-12-11 |
| 發明(設計)人: | 劉庭耀;孫祥;楊衛平;張偉濤;陳松松 | 申請(專利權)人: | 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所 |
| 主分類號: | G06F17/50 | 分類號: | G06F17/50 |
| 代理公司: | 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526 | 代理人: | 賈萌 |
| 地址: | 710089 陜*** | 國省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 建模 方法 測試 彎矩 以及 撓度 | ||
1.一種在彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述試驗組件包括待測試驗件以及用于約束待測試驗件的扭力桿,所述方法包括如下步驟:
步驟1:檢測待測試驗件的各項參數;
步驟2:通過所述步驟1中的各項參數,建立待測試驗件(1)的二維模型,將所述待測試驗件(1)劃分成任意多個節點(2);
步驟3:為所述步驟1中的待測試驗件(1)施加載荷;
步驟4:選取所述步驟2中的節點(2),所述節點(2)至少包括所述待測試驗件的兩端的節點(2)以及沿其軸向方向的受到載荷處的節點(2);
步驟5:為所述步驟4中的待測試驗件(1)的兩端或其中一端的節點(2)施加約束,所述約束用于約束所述待測試驗件(1)的受到所述約束時相應的節點(2)的平動自由度;
步驟6:在所述步驟2中的二維平面內建立扭力桿(3)的二維模型,其中,所述扭力桿(3)的二維模型的一端為所述步驟5中的受到所述約束的節點(2),且所述扭力桿(3)的二維模型的軸向方向垂直于所述待測試驗件(1)的軸向方向與所述載荷的方向所形成的平面;
步驟7:為所述待測試驗件(1)施加約束,限制所述待測試驗件(1)沿其自身軸向轉動;
步驟8:為所述步驟6中的扭力桿(3)的二維模型遠離所述待測試驗件(1)的一端施加6個方向自由度的約束。
2.如權利要求1所述的彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述步驟1中的待測試驗件(1)的各項參數包括:所述待測試驗件(1)的長度參數、扭轉剛度參數、直徑參數、彈性模量參數以及所述待測試驗件(1)的泊松比。
3.如權利要求1所述的彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述步驟6包括如下步驟:
步驟61:賦予所述扭力桿(3)的二維模型參數數據,使所述扭力桿(3)的二維模型的扭轉剛度等于所述步驟2中的待測試驗件(1)的扭轉剛度;
步驟62:通過公式計算所述扭力桿的直徑。
4.如權利要求3所述的彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述步驟61中的扭力桿(3)的二維模型參數數據包括:扭力桿長度t、扭力桿的橫截面最大慣性矩Iρ以及扭力桿的材料剪切彈性模量G。
5.如權利要求4所述的彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述步驟61中的扭力桿長度t以及所述扭力桿的橫截面最大慣性矩Iρ應滿足如下公式:
其中,G為扭力桿的材料剪切彈性模量;KM為扭轉剛度,其等于待測試驗件的扭轉剛度KT。
6.如權利要求5所述的彈性轉動約束下的試驗組件的建模方法,其特征在于,所述扭力桿的直徑采用如下公式進行計算:
其中,
d為圓桿直徑;
t為扭力桿長度;G為扭力桿的材料剪切彈性模量,KM為扭轉剛度,其等于待測試驗件的扭轉剛度KT,π為圓周率。
7.一種利用如權利要求1至6中任意一項所述的建模方法測試待測試驗件的彎矩的方法,其特征在于,所述方法包括:步驟1:建立如權利要求1至6中任意一項所述的試驗組件的模型;
步驟2:通過有限元計算方法對所述試驗組件中的待測試驗件(1)進行計算,獲得所述待測試驗件(1)的任意位置的彎矩。
8.如權利要求7所述的測試待測試驗件的彎矩的方法,其特征在于,采用如下公式進行彎矩計算:
其中,M為彎矩,P為施加的載荷;L為待測試驗件的長度,x為任意位置:α為:為梁的轉動約束剛度參數。
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