[發明專利]一種機翼盒段有限元建模方法

在審

• 申請號: 201710645303.2
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107451362A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李咪咪;王曉陽;史勁松;凌曉濤
• 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: 高原

技術領域

本發明涉及飛機機翼結構設計，特別涉及一種機翼盒段有限元建模方法。

背景技術

在機翼結構設計中，確定機翼盒段的結構型式、結構布置、各部件的參數設計，需要進行多種方案的分析比較，因此要進行多輪方案的有限元建模工作，工作量很大。

當前市場的一些主流建模工具如Patran、LMS、HyperMesh等，在建模效率上具有一定優勢，但是未能滿足型號建模規范化的需求，使得模型在數據處理上工作量很大，模型不易被設計人員識別，參數迭代處理需要花費大量時間來解決。

發明內容

本發明的目的是提供了一種機翼盒段有限元建模方法，以解決現有機翼盒段設計方法存在的至少一個問題。

本發明的技術方案是：

一種機翼盒段有限元建模方法，包括如下步驟：

步驟一、構建機翼骨架模型，所述機翼骨架模型包括肋平面、上翼面長桁軸線、下翼面長桁軸線、梁上緣條軸線、梁下緣條軸線；

步驟二、構建預定的機翼有限元建模規則，所述機翼有限元建模規則是以結點和單元的位置對所述結點和單元進行命名，所述命名中包括長桁軸線和肋平面的編號；

步驟三、創建機翼上翼面有限元結點；

步驟四、創建機翼下翼面有限元結點；

步驟五、創建機翼有限元單元。

可選的，在所述步驟三中，創建機翼上翼面有限元結點具體包括：

步驟3.1、獲取肋平面、上翼面長桁軸線、梁上緣條軸線；

步驟3.2、沿機翼展向方向依次求梁上緣條軸線與肋平面的結點，并按照所述機翼有限元建模規則對結點命名；

步驟3.3、沿弦向依次選取上翼面長桁軸線，并沿機翼展向方向依次求解每條上翼面長桁軸線與肋平面的結點，并按照所述機翼有限元建模規則對結點命名。

可選的，在所述步驟四中，是參照步驟三中的順序來創建機翼下翼面有限元結點。

可選的，在所述步驟五中，創建機翼有限元單元具體包括：

步驟5.1、獲取上翼面長桁上相鄰的結點，分別沿展向生成上翼面長桁的桿單元；獲取下翼面長桁上相鄰的結點，分別沿展向生成下翼面長桁的桿單元，并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.2、獲取肋上翼面相鄰的結點，沿弦向生成肋上緣條的桿單元；獲取肋下翼面相鄰的結點，沿弦向生成肋下緣條的桿單元；并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.3、獲取上翼面上在展向和弦向上相鄰的四個結點，生成上翼面蒙皮單元；獲取下翼面上在展向和弦向上相鄰的四個結點，生成下翼面蒙皮單元；并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.4、獲取梁上緣條上相鄰的結點，分別沿展向生成梁上緣條的桿單元；獲取梁下緣條上相鄰的結點，分別沿展向生成梁下緣條的桿單元；并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.5、獲取肋平面上上下翼面上相鄰的結點，生成肋支柱的桿單元，并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.6、獲取肋平面上上下翼面弦向上相鄰的四個結點，生成肋腹板的單元，并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名；

步驟5.7、獲取梁上緣條軸線以及梁下緣條軸線展向上相鄰的四個結點，生成梁腹板的單元，并按照所述機翼有限元建模規則對單元命名。

發明效果：

本發明的機翼盒段有限元建模方法，以飛機有限元建模規范為要求，實現模型的結構化輸出，使得模型的編號和機翼骨架結構具有對應關系，可讀性強，便于設計人員實現參數的快速迭代及多層次需求，進一步實現結構的參數優化。

附圖說明

圖1是本發明機翼盒段有限元建模方法中機翼骨架模型的結構示意圖；

圖2是本發明機翼盒段有限元建模方法中長桁單元的示意圖；

圖3是本發明機翼盒段有限元建模方法中蒙皮單元的示意圖；

圖4是本發明機翼盒段有限元建模方法中肋腹板單元的示意圖；

圖5是本發明機翼盒段有限元建模方法中肋緣條單元的示意圖。

具體實施方式